En tant que principale source d'énergie des véhicules à énergies nouvelles, les batteries de puissance revêtent une grande importance pour les véhicules à énergies nouvelles.Lors de l'utilisation réelle du véhicule, la batterie sera confrontée à des conditions de travail complexes et changeantes.Afin d'améliorer l'autonomie de croisière, le véhicule doit disposer autant de batteries que possible dans un certain espace, de sorte que l'espace pour le bloc de batteries sur le véhicule est très limité.La batterie génère beaucoup de chaleur pendant le fonctionnement du véhicule et s'accumule dans un espace relativement petit au fil du temps.En raison de l'empilement dense de cellules dans la batterie, il est également relativement plus difficile de dissiper la chaleur dans la zone centrale dans une certaine mesure, ce qui exacerbe l'incohérence de température entre les cellules, ce qui réduira l'efficacité de charge et de décharge de la batterie et affecter la puissance de la batterie ;Cela provoquerait un emballement thermique et affecterait la sécurité et la durée de vie du système.
La température de la batterie de puissance a une grande influence sur ses performances, sa durée de vie et sa sécurité.À basse température, la résistance interne des batteries lithium-ion augmentera et la capacité diminuera.Dans des cas extrêmes, l'électrolyte gèlera et la batterie ne pourra pas être déchargée.Les performances à basse température du système de batterie seront grandement affectées, ce qui entraînera la performance de puissance des véhicules électriques.Réduction du fondu et de la portée.Lors du chargement de véhicules à énergie nouvelle dans des conditions de basse température, le BMS général chauffe d'abord la batterie à une température appropriée avant de la charger.S'il n'est pas manipulé correctement, cela entraînera une surcharge de tension instantanée, entraînant un court-circuit interne, et de la fumée, un incendie ou même une explosion pourraient se produire.Le problème de sécurité de charge à basse température du système de batterie des véhicules électriques restreint dans une large mesure la promotion des véhicules électriques dans les régions froides.
La gestion thermique de la batterie est l'une des fonctions importantes du BMS, principalement pour maintenir la batterie fonctionnant à tout moment dans une plage de température appropriée, afin de maintenir les meilleures conditions de fonctionnement de la batterie.La gestion thermique de la batterie comprend principalement les fonctions de refroidissement, de chauffage et d'égalisation de température.Les fonctions de refroidissement et de chauffage sont principalement adaptées à l'impact éventuel de la température ambiante externe sur la batterie.L'égalisation de la température est utilisée pour réduire la différence de température à l'intérieur de la batterie et empêcher une dégradation rapide causée par la surchauffe d'une certaine partie de la batterie.
De manière générale, les modes de refroidissement des batteries de puissance sont principalement divisés en trois catégories : refroidissement par air, refroidissement liquide et refroidissement direct.Le mode de refroidissement par air utilise le vent naturel ou l'air de refroidissement présent dans l'habitacle pour circuler à travers la surface de la batterie afin de réaliser un échange thermique et un refroidissement.Le refroidissement liquide utilise généralement un pipeline de liquide de refroidissement indépendant pour chauffer ou refroidir la batterie.À l'heure actuelle, cette méthode est la méthode de refroidissement dominante.Par exemple, Tesla et Volt utilisent toutes deux cette méthode de refroidissement.Le système de refroidissement direct élimine le pipeline de refroidissement de la batterie électrique et utilise directement le réfrigérant pour refroidir la batterie électrique.
1. Système de refroidissement par air :
Dans les premières batteries de puissance, en raison de leur faible capacité et de leur densité énergétique, de nombreuses batteries de puissance étaient refroidies par air.Refroidissement par air (Réchauffeur d'air PTC) est divisé en deux catégories : le refroidissement par air naturel et le refroidissement par air forcé (à l'aide d'un ventilateur), et utilise le vent naturel ou l'air froid de la cabine pour refroidir la batterie.
Les représentants typiques des systèmes refroidis par air sont la Nissan Leaf, la Kia Soul EV, etc. ;actuellement, les batteries 48V des véhicules micro-hybrides 48V sont généralement disposées dans l'habitacle, et sont refroidies par refroidissement par air.La structure du système de refroidissement par air est relativement simple, la technologie est relativement mature et le coût est faible.Cependant, en raison de la chaleur limitée évacuée par l'air, son efficacité d'échange thermique est faible, l'uniformité de la température interne de la batterie n'est pas bonne et il est difficile d'obtenir un contrôle plus précis de la température de la batterie.Par conséquent, le système de refroidissement par air est généralement adapté aux situations où l’autonomie est courte et où le poids du véhicule est léger.
Il convient de mentionner que pour un système refroidi par air, la conception du conduit d’air joue un rôle essentiel dans l’effet de refroidissement.Les conduits d'air sont principalement divisés en conduits d'air en série et en conduits d'air parallèles.La structure en série est simple, mais la résistance est grande ;la structure parallèle est plus complexe et prend plus de place, mais l'uniformité de la dissipation thermique est bonne.
2. Système de refroidissement liquide
Le mode refroidi par liquide signifie que la batterie utilise du liquide de refroidissement pour échanger de la chaleur (Réchauffeur de liquide de refroidissement PTC).Le liquide de refroidissement peut être divisé en deux types qui peuvent entrer directement en contact avec la cellule de la batterie (huile de silicium, huile de ricin, etc.) et entrer en contact avec la cellule de la batterie (eau et éthylène glycol, etc.) via des canaux d'eau ;à l'heure actuelle, la solution mixte d'eau et d'éthylène glycol est davantage utilisée.Le système de refroidissement liquide ajoute généralement un refroidisseur pour se coupler au cycle de réfrigération, et la chaleur de la batterie est évacuée par le réfrigérant ;ses composants principaux sont le compresseur, le refroidisseur et lepompe à eau électrique.En tant que source d'énergie de réfrigération, le compresseur détermine la capacité d'échange thermique de l'ensemble du système.Le refroidisseur agit comme un échange entre le réfrigérant et le liquide de refroidissement, et la quantité d'échange thermique détermine directement la température du liquide de refroidissement.La pompe à eau détermine le débit du liquide de refroidissement dans la canalisation.Plus le débit est rapide, meilleures sont les performances de transfert de chaleur, et vice versa.
Heure de publication : 30 mai 2023
