Батарея системалары үчүн жылуулукту башкаруу чечимдери

Температура фактору кубаттуулуктагы батареялардын иштешине, иштөө мөөнөтүнө жана коопсуздугуна чечүүчү таасир этери шексиз. Жалпысынан алганда, биз батарея системасы 15 ~ 35℃ диапазонунда иштейт деп күтөбүз, ошондо эң жакшы кубаттуулукту жана киргизүүнү, максималдуу жеткиликтүү энергияны жана эң узак циклдик иштөө мөөнөтүн камсыздайбыз (төмөн температурада сактоо батареянын календардык иштөө мөөнөтүн узартышы мүмкүн, бирок колдонмолордо төмөн температурада сактоону колдонуу анчалык деле мааниге ээ эмес жана батареялар бул жагынан адамдарга абдан окшош).

Учурда кубаттуулуктагы батарея системасынын жылуулук башкаруусун негизинен төрт категорияга бөлүүгө болот: табигый муздатуу, аба менен муздатуу, суюктук менен муздатуу жана түз муздатуу. Алардын арасында табигый муздатуу пассивдүү жылуулук башкаруу ыкмасы болуп саналат, ал эми аба менен муздатуу, суюктук менен муздатуу жана түз ток активдүү. Бул үчөөнүн ортосундагы негизги айырмачылык жылуулук алмашуу чөйрөсүндөгү айырмачылыкта.

· Табигый муздатуу
Эркин муздатууда жылуулук алмашуу үчүн кошумча түзүлүштөр жок. Мисалы, BYD компаниясы Qin, Tang, Song, E6, Tengshi жана LFP клеткаларын колдонгон башка моделдерде табигый муздатууну колдонгон. Андан кийинки BYD үч батареялуу батареяларды колдонгон моделдер үчүн суюк муздатууга өтөөрү түшүнүктүү.

· Аба менен муздатуу (PTC аба жылыткычы)
Аба менен муздатуу жылуулук өткөргүч катары абаны колдонот. Эки кеңири таралган түрү бар. Биринчиси пассивдүү аба менен муздатуу деп аталат, ал жылуулук алмашуу үчүн тышкы абаны түздөн-түз колдонот. Экинчи түрү - активдүү аба менен муздатуу, ал батарея системасына кирерден мурун тышкы абаны алдын ала ысыта же муздата алат. Алгачкы күндөрү көптөгөн жапон жана кореялык электр моделдеринде аба менен муздатылган эритмелер колдонулган.

· Суюктук менен муздатуу
Суюк муздатуу жылуулук өткөргүч катары антифризди (мисалы, этиленгликоль) колдонот. Эритмеде, адатта, бир нече ар кандай жылуулук алмашуу схемалары бар. Мисалы, VOLT радиатор схемасына, кондиционер схемасына (PTC кондиционери), жана PTC схемасы (PTC муздаткыч жылыткычы). Батареяны башкаруу системасы жылуулукту башкаруу стратегиясына ылайык жооп берет, тууралайт жана которулат. TESLA Model S кыймылдаткычын муздатуу менен удаалаш туташкан схемага ээ. Батареяны төмөн температурада ысытуу керек болгондо, кыймылдаткычты муздатуу схемасы батареяны муздатуу схемасы менен удаалаш туташтырылат жана кыймылдаткыч батареяны ысыта алат. Кубаттуу батарея жогорку температурада болгондо, кыймылдаткычты муздатуу схемасы жана батареяны муздатуу схемасы параллель түрдө жөнгө салынат жана эки муздатуу системасы жылуулукту өз алдынча чачыратат.

1. Газ конденсатору

2. Экинчилик конденсатор

3. Экинчилик конденсатор желдеткичи

4. Газ конденсаторунун желдеткичи

5. Кондиционердин басым сенсору (жогорку басым тарабы)

6. Кондиционердин температура сенсору (жогорку басым тарабы)

7. Электрондук кондиционер компрессору

8. Кондиционердин басым сенсору (төмөнкү басым тарабы)

9. Кондиционердин температура сенсору (төмөнкү басым тарабы)

10. Кеңейтүү клапаны (муздаткыч)

11. Кеңейтүү клапаны (бууланткыч)

· Түз муздатуу
Түз муздатуу жылуулук алмашуу каражаты катары муздаткычты (фазаны өзгөртүүчү материалды) колдонот. Муздаткыч газ-суюк фаза өтүү процессинде көп өлчөмдөгү жылуулукту сиңире алат. Муздаткычка салыштырмалуу жылуулук алмашуунун натыйжалуулугун үч эседен ашык жогорулатууга болот жана батареяны тезирээк алмаштырууга болот. Системанын ичиндеги жылуулук алынып кетет. Түз муздатуу схемасы BMW i3тө колдонулган.

 

Муздатуунун натыйжалуулугунан тышкары, батарея системасынын жылуулук башкаруу схемасы бардык батареялардын температурасынын ырааттуулугун эске алышы керек. PACK жүздөгөн клеткалардан турат жана температура сенсору ар бир клетканы аныктай албайт. Мисалы, Tesla Model S модулунда 444 батарея бар, бирок температураны аныктоочу 2 гана чекит жайгаштырылган. Ошондуктан, жылуулук башкаруу дизайны аркылуу батареяны мүмкүн болушунча ырааттуу кылуу керек. Ал эми температуранын жакшы ырааттуулугу батареянын кубаттуулугу, иштөө мөөнөтү жана SOC сыяктуу ырааттуу иштөө параметрлеринин зарыл шарты болуп саналат.