Functies en classificatie van stroombatterijen
Thermische beheersystemen
1. Definitie van thermisch beheersysteem
Kortom, een thermisch beheersysteem voor een krachtige batterij regelt de temperatuur van het batterijsysteem door middel van koeling of verwarming. De temperatuurregeling van de batterij heeft een aanzienlijke invloed op de prestaties van de batterij. Batterijen die binnen een redelijk temperatuurbereik werken, hebben een langere levensduur en een hogere betrouwbaarheid. Een goed-powered batterijkoelsysteem kan de overtollige warmte die wordt gegenereerd tijdens de werking van de batterij effectief verwijderen, waardoor de temperatuurstijging van de batterij binnen een redelijk bereik blijft, waardoor de gebruiksomgeving van de batterij wordt verbeterd en zo de levensduur en betrouwbaarheid van de batterij worden vergroot. Sommige thermische beheersystemen omvatten ook verwarming om ervoor te zorgen dat de batterij een redelijke bedrijfstemperatuur behoudt, zelfs in omgevingen met extreem lage- temperaturen.
Twee belangrijke indicatoren voor het thermisch beheer van de batterij:
① Handhaving van de temperatuurbalans binnen en tussen batterijen;
② Controle van de absolute batterijtemperatuur binnen een redelijk bereik.
De belangrijkste functies van het thermische beheersysteem van een stroombatterij zijn onder meer:
① Nauwkeurige meting en bewaking van de batterijtemperatuur;
② Effectieve warmteafvoer en koeling wanneer de temperatuur van de batterijmodule de limiet overschrijdt;
③ Snelle verwarming onder lage- temperatuuromstandigheden om ervoor te zorgen dat het accusysteem binnen het normale temperatuurbereik werkt;
④ Zorgen voor een uniforme temperatuurverdeling binnen het accupakket en het verminderen van temperatuurverschillen tussen individuele cellen.
Thermische beheersystemen voor batterijen maken hoofdzakelijk gebruik van vier koelmethoden: natuurlijke koeling, geforceerde luchtkoeling, vloeistofkoeling en directe koeling. Natuurlijke koeling is een passieve methode voor thermisch beheer, terwijl geforceerde luchtkoeling, vloeistofkoeling en gelijkstroomkoeling actieve methoden zijn. Het belangrijkste verschil tussen deze drie ligt in het warmtewisselingsmedium. Momenteel introduceren we alleen de meest gebruikelijke methode: vloeistofkoeling.
Vloeistofkoelingstechnologie maakt gebruik van vloeistofconvectiewarmteoverdracht om de door de batterij gegenereerde warmte te verwijderen, waardoor de batterijtemperatuur wordt verlaagd. Vloeibare media hebben hoge warmteoverdrachtscoëfficiënten, een grote warmtecapaciteit en hoge koelsnelheden, waardoor de maximale temperatuur aanzienlijk wordt verlaagd en de uniformiteit van het temperatuurveld van het batterijpakket wordt verbeterd. Bovendien is het thermische beheersysteem zelf relatief klein van formaat. Vloeistofkoelsystemen bieden flexibiliteit in ontwerp: individuele batterijcellen of -modules kunnen in vloeistof worden ondergedompeld, er kunnen koelkanalen tussen batterijmodules worden gecreëerd of er kunnen koelplaten aan de onderkant van de batterij worden gebruikt. Wanneer de accu in direct contact komt met de vloeistof, moet de vloeistof voor isolatie zorgen (zoals minerale olie) om kortsluiting te voorkomen. Ook voor het vloeistofkoelsysteem is een hoge luchtdichtheid vereist. Verder zijn mechanische sterkte, trillingsbestendigheid en levensduur ook belangrijke overwegingen.
