Problemen bij het thermisch beheer van de energiebatterij voor nieuwe energievoertuigen
Hoewel het thermisch beheer van energiebatterijen voor nieuwe energievoertuigen een zekere ontwikkeling heeft doorgemaakt, zijn er ook enkele dringende problemen die moeten worden opgelost, zoals het imperfecte ontwerp van het thermisch beheer van afzonderlijke cellen, de noodzaak om de warmtedissipatiestructuur van het batterijsysteem te optimaliseren, en het lage intelligentieniveau van de regelstrategie van het thermische beheersysteem. Daartoe is het noodzakelijk om het thermische ontwerp van de batterij, de structuur van de warmtedissipatie van het systeem en de regelstrategie te optimaliseren om een efficiënter thermisch beheer te bereiken en ervoor te zorgen dat de batterij binnen het optimale temperatuurbereik werkt.
1. Onvolkomen thermisch beheerontwerp van afzonderlijke cellen
Het ontwerp van het thermische beheersysteem van energiebatterijen voor nieuwe energievoertuigen is cruciaal, maar er zijn nog steeds enkele problemen, vooral bij het thermische beheer van afzonderlijke cellen.
Ten eerste is er een probleem van onvoldoende temperatuuruniformiteit in het thermische beheerontwerp van afzonderlijke cellen. Omdat het accupakket uit een aantal afzonderlijke cellen bestaat, zullen deze afzonderlijke cellen tijdens het laad- en ontlaadproces warmte genereren. Als de warmte niet tijdig en gelijkmatig kan worden verspreid, zal de lokale temperatuur van de batterij stijgen en er hotspots ontstaan. Dit hotspot-effect heeft niet alleen invloed op de werkefficiëntie van de batterij, maar kan ook de veroudering van de batterij versnellen en zelfs veiligheidsrisico's veroorzaken. Tegelijkertijd zullen de complexiteit van de interne structuur van de batterij en de verandering in de opening tussen de afzonderlijke cellen een ongelijkmatige warmteverdeling veroorzaken. Het is moeilijk voor het huidige thermische beheerontwerp om dit probleem volledig op te lossen, vooral onder hoge belasting of extreme omgevingen.
Ten tweede is het matchingprobleem van thermische responssnelheid en thermische capaciteit van afzonderlijke cellen ook een grote uitdaging bij het ontwerpen van thermisch beheer. Een ideaal thermisch beheersysteem voor accu's van nieuwe energievoertuigen moet snel kunnen reageren op veranderingen in de door de accu gegenereerde warmte en voldoende thermische capaciteit hebben om thermische energie te absorberen of vrij te geven om de stabiliteit van de accutemperatuur te garanderen. Wanneer de krachtige batterij echter werkt in een omgeving met snel opladen en ontladen, snelle ontlading of grote temperatuurschommelingen, is het vaak moeilijk om het thermische beheersysteem snel te reageren en effectief te beheren. Vooral wanneer het batterijontwerp een hoge energiedichtheid nastreeft, zijn de thermische responsprestaties en de thermische capaciteitsconfiguratie van het thermische beheersysteem bijzonder belangrijk, maar het is voor bestaande ontwerpen moeilijk om een perfecte balans te vinden tussen lichtgewicht en hoog rendement. Dit kan de levensduur en de veiligheidsprestaties van de accu beïnvloeden.
2. De warmteafvoerstructuur van het batterijsysteem moet worden geoptimaliseerd
Er is een probleem bij het thermische beheer van energiebatterijen van nieuwe energievoertuigen: de warmtedissipatiestructuur van het batterijsysteem moet worden geoptimaliseerd. Momenteel kent de warmteafvoerstructuur van het krachtige batterijsysteem uitdagingen bij het omgaan met omgevingen met hoge temperaturen en snel opladen en ontladen. Het raakt gemakkelijk beschadigd in omgevingen met hoge temperaturen, en een te hoge temperatuur zal de veroudering van de batterij versnellen en de prestaties ervan verminderen. Tegelijkertijd zal snel opladen en ontladen veel warmte genereren, en traditionele warmteafvoersystemen kunnen in dit geval vaak niet effectief warmte afvoeren, wat resulteert in een te snelle temperatuurstijging van de batterij. Bovendien is de warmtedissipatiestructuur van het batterijsysteem onvoldoende in termen van het warmtedissipatie-effect en de uniformiteit van de warmtedissipatie van batterijpakketten met grote capaciteit. Met de ontwikkeling van nieuwe energievoertuigen blijft de batterijcapaciteit toenemen en is het probleem van de warmteafvoer van batterijpakketten met een grote capaciteit steeds prominenter geworden. De traditionele warmteafvoerstructuur kan vaak niet het hele batterijpakket volledig bedekken, wat resulteert in te hoge temperaturen in sommige gebieden en te lage temperaturen in andere gebieden, wat resulteert in een ongelijkmatige warmteafvoer. Deze ongelijkmatige warmteafvoer zal ervoor zorgen dat het temperatuurverschil tussen de afzonderlijke cellen in het batterijpakket te groot wordt, waardoor de laad- en ontlaadprestaties en de levensduur van de batterij worden beïnvloed.
3. De regelstrategie van het thermische beheersysteem is laag in intelligentie
Ten eerste heeft de controlestrategie bepaalde beperkingen. Momenteel maakt het thermische beheersysteem van de accu van nieuwe energievoertuigen voornamelijk gebruik van de traditionele strategie voor het beheersen van de temperatuurdrempel, dat wil zeggen het in gang zetten van warmtedissipatie of koelingsmaatregelen door statische boven- en ondertemperatuurgrenzen in te stellen. Deze statische controlestrategie kan zich echter niet volledig aanpassen aan de eisen op het gebied van thermisch beheer van de batterij onder verschillende werk- en omgevingsomstandigheden. In een omgeving met hoge temperaturen kan de traditionele strategie voor het regelen van de temperatuurdrempel bijvoorbeeld te conservatief zijn, wat resulteert in het veelvuldig activeren van maatregelen voor warmteafvoer, wat de efficiëntie van het energieverbruik van de batterij beïnvloedt. In een omgeving met lage temperaturen is de traditionele regelstrategie mogelijk niet in staat om de verwarmingsmaatregelen op tijd te starten, wat de prestaties en levensduur van de batterij beïnvloedt.
Ten tweede is de mate van intelligentie bij gegevensverwerking en besluitvorming beperkt. Hoewel sommige thermische beheersystemen op batterijen sensoren en besturingseenheden gebruiken voor het monitoren en aanpassen van gegevens, zijn er nog steeds beperkingen in de gegevensverwerking en besluitvorming. In thermische beheersystemen zijn bijvoorbeeld de gegevensverwerkingsmogelijkheden van bestaande systemen beperkt voor complexe thermische kenmerken van batterijen en omgevingsomstandigheden, zoals de interne temperatuurverdeling van de batterij, de oplaadsnelheid, de omgevingstemperatuur, enz., en is het onmogelijk om deze volledig te analyseren. en gebruik deze gegevens om strategieën voor thermisch beheer te optimaliseren. Bovendien zijn de besluitvormingsmogelijkheden van bestaande thermische beheersystemen relatief beperkt en kunnen ze niet volledig worden geoptimaliseerd op basis van meerdere parameters en omstandigheden, wat resulteert in een beperkte nauwkeurigheid en aanpasbaarheid van regelstrategieën.
