Các phương pháp tiếp cận kỹ thuật (giải pháp làm mát/sưởi ấm) dành choBTMS?
1. Làm mát bằng không khí (Làm mát-không khí cưỡng bức)
Nguyên tắc: Quạt đẩy không khí trong cabin hoặc không khí xung quanh qua các bề mặt tế bào để trao đổi nhiệt.
Ưu điểm: Cấu trúc đơn giản, chi phí thấp, không có nguy cơ rò rỉ chất lỏng, bảo trì dễ dàng.
Nhược điểm: Hệ số truyền nhiệt thấp, độ đồng đều nhiệt độ kém; hiệu suất yếu trong quá trình sạc nhanh-năng lượng cao hoặc tải ở mức cao liên tục; mức độ tiếng ồn cao.
Ứng dụng: Xe hybrid cấp thấp-sớm và một số xe siêu nhỏ hạng A00-; phần lớn bị loại bỏ trong các phương tiện chở khách thuần điện hiện đại, mặc dù vẫn được sử dụng trong các hệ thống lưu trữ năng lượng.
2. Làm mát bằng chất lỏng (Chủ yếu cho các dòng xe du lịch hiện nay)
Sử dụng dung dịch ethylene glycol dạng nước (chất chống đông: nước + ethylene glycol) làm môi trường truyền nhiệt, trao đổi nhiệt với tế bào thông qua đường ống và các tấm làm mát bằng chất lỏng-(tấm lạnh).
Hai loại cấu trúc:
1) Tấm làm mát phía dưới: Một tấm làm mát bằng chất lỏng có diện tích lớn-{2}} bao phủ phần dưới của bộ pin; các tế bào được gắn vào tấm thông qua các miếng dẫn nhiệt (thường được sử dụng với pin lưỡi LFP).
2) Tấm lạnh Serpentine/Interlayer: Các tấm lạnh được nhúng giữa các ô (được sử dụng với các ô ba ngôi lăng trụ hoặc cấu hình CTC/CTP hình trụ).
Thuận lợi:Hiệu suất truyền nhiệt cao, nhiệt độ đồng đều tốt, hỗ trợ sạc nhanh-năng lượng cao; dễ dàng tích hợp với hệ thống bơm nhiệt của xe.
Nhược điểm:Bao gồm các kết nối đường ống (nguy cơ rò rỉ); số lượng thành phần và chi phí cao hơn.
3. Làm mát/Sưởi ấm trực tiếp (Làm lạnh trực tiếp chất làm lạnh; chất làm lạnh chảy trực tiếp vào tấm lạnh ắc quy, bỏ qua vòng chống đông)
Chất làm lạnh điều hòa không khí (ví dụ R744, R134a) chảy vào bên trong tấm lạnh, loại bỏ mạch chống đông trung gian.
Thuận lợi:Truyền nhiệt nhanh hơn, giảm tổn thất trao đổi nhiệt, hiệu suất năng lượng cao; thường được sử dụng với hệ thống bơm nhiệt ở các mẫu-cao cấp.
Nhược điểm:Áp suất hệ thống cao, yêu cầu niêm phong cực kỳ nghiêm ngặt, logic điều khiển phức tạp.
4. Ống dẫn nhiệt / Vật liệu thay đổi pha (PCM) (Giải pháp phụ trợ; hiếm khi được sử dụng làm phương pháp làm mát chính)
PCM: Các vật liệu như sáp parafin; hấp thụ nhiệt khi nóng chảy và tỏa nhiệt khi đông đặc, đệm cho sự dao động nhiệt độ. Thích hợp cho các tình huống có tốc độ C-thấp nhưng có khả năng tản nhiệt hạn chế (không thể xử lý việc sạc nhanh năng lượng-cao); thường được sử dụng để cân bằng nhiệt độ phụ trợ và cách nhiệt.
Ống dẫn nhiệt: Cung cấp độ dẫn nhiệt cực cao-để tản nhiệt nhanh chóng từ các điểm nóng cục bộ; thường được sử dụng trong các ngăn hình trụ, hệ thống lưu trữ năng lượng và một số cấu hình CTP (Cell-to-Pack), thường kết hợp với làm mát bằng chất lỏng.
Giải pháp sưởi ấm
Máy sưởi PTC(PTC làm nóng{0}}chất lỏng): Một phần tử PTC được đặt trong vòng chất làm mát để làm nóng chất lỏng, sau đó làm nóng pin thông qua một tấm lạnh; đây là giải pháp được áp dụng rộng rãi nhất.
Phim-loại PTC / PTC tế bào{1}}bề mặt: Được gắn trực tiếp vào bề mặt tế bào để làm nóng trực tiếp; cung cấp phản ứng nhanh nhưng đòi hỏi thiết kế cách nhiệt nghiêm ngặt.
Tự -làm nóng (Gia nhiệt bên trong xung dòng điện-cao): Tạo ra nhiệt bằng cách sử dụng điện trở bên trong của tế bào dưới sự điều khiển BMS; không yêu cầu thêm bộ phận làm nóng và phù hợp với điều kiện cực lạnh, mặc dù nó đặt ra những thách thức về kiểm soát và cần có các biện pháp bảo vệ.
