Diverse forme di gestione termica della batteria
1.1 Metodi di raffreddamento della batteria
I metodi comuni di raffreddamento delle batterie di potenza includono principalmente il raffreddamento ad aria naturale, il raffreddamento ad aria forzata, il raffreddamento a liquido e il raffreddamento diretto del refrigerante. Tra questi, il raffreddamento ad aria forzata consiste nell'introdurre direttamente il vento dell'aria condizionata, il vento naturale o il vento di convezione all'esterno dell'auto nel vano di installazione della batteria per raffreddare il pacco batteria; il raffreddamento a liquido consiste nell'utilizzare il refrigerante dell'uscita dell'aria condizionata o il refrigerante di un dispositivo di refrigerazione separato per raffreddare il refrigerante e quindi entrare nello scambiatore di calore nel pacco batteria per condurre calore alle celle della batteria al suo interno, ottenendo così lo scopo del raffreddamento della batteria; il raffreddamento diretto del refrigerante consiste nell'introdurre direttamente il refrigerante del dispositivo di refrigerazione separato nello scambiatore di calore nel pacco batteria per condurre calore alle celle della batteria al suo interno per raffreddare la batteria. Il confronto dei diversi metodi di raffreddamento è il seguente:
1) Le prestazioni di raffreddamento del metodo di raffreddamento ad aria naturale dipendono dall'ambiente esterno, non occupa spazio, non richiede controllo, non consuma energia, ha bassi costi di sistema, è facile da implementare, ha la massima affidabilità di processo e presenta un basso rischio di guado.
2) Le prestazioni di raffreddamento del metodo di raffreddamento ad aria forzata sono scarse, il volume del sistema è elevato e il rischio di guado è elevato, ma è leggero, facile da controllare, ha un basso consumo energetico, un costo di sistema relativamente basso, è relativamente facile da implementare e ha un'elevata affidabilità del processo.
3) Il raffreddamento a liquido ha migliori prestazioni di raffreddamento, dimensioni di sistema più piccole, principio di controllo maturo, difficoltà media e relativamente facile da implementare, ma il peso del sistema di questo metodo è elevato, il consumo di energia è elevato, il costo del sistema è il più alto, l'affidabilità del processo è nella media e il rischio di guado è elevato. Questo è il metodo di raffreddamento attualmente comunemente utilizzato nel settore.
4) Il raffreddamento diretto del refrigerante offre le migliori prestazioni di raffreddamento, dimensioni di sistema più ridotte, peso più leggero, consumo energetico inferiore e costi di sistema medi, ma il principio di controllo è difficile, l'implementazione è complicata, l'affidabilità del processo è elevata e il rischio di errore è elevato.
Attualmente, la tecnologia di raffreddamento diretto del refrigerante non è matura ed è ancora in fase di ricerca e non è entrata nella fase di implementazione ingegneristica. Sebbene l'efficienza dello scambio termico del raffreddamento diretto del refrigerante sia elevata, la differenza di temperatura in vari punti quando il refrigerante evapora nel canale di evaporazione nel pacco batteria è grande e la consistenza della temperatura della batteria è scarsa, il che influisce sulla capacità di carica e scarica della batteria. Inoltre, il bus ha una grande quantità di potenza e un gran numero di pacchi batteria. La disposizione della tubazione del raffreddamento diretto del refrigerante è complessa e c'è il rischio di facili perdite.
1.2 Metodo di riscaldamento della batteria
I metodi più comuni per il riscaldamento delle batterie sono i seguenti:
1) La pellicola riscaldante elettrica integrata all'interno del pacco batteria riscalda direttamente la cella della batteria. L'effetto di questo metodo di riscaldamento dipende dalla temperatura dell'ambiente esterno. Quando la temperatura ambiente è superiore a 0 gradi, la pellicola riscaldante elettrica ha un effetto di riscaldamento migliore e non occupa spazio, non richiede controllo, non ha consumo di energia, ha un basso costo di sistema ed è facile da implementare; quando la temperatura ambiente è inferiore a 0 gradi, la pellicola riscaldante elettrica ha un effetto di riscaldamento scarso e questo metodo di riscaldamento generalmente non viene utilizzato.
2) un riscaldatore elettrico per liquidi è collegato in serie per riscaldare l'antigelo nel sistema di circolazione dell'acqua di gestione termica della batteria. Questo metodo ha un buon effetto riscaldante, un piccolo volume di sistema, richiede solo una parte dello spazio e il costo è relativamente elevato. Tuttavia, il principio di controllo è maturo, l'affidabilità del processo è elevata ed è relativamente facile da implementare. Attualmente è il metodo di riscaldamento della batteria più comunemente utilizzato.
