動力電池の機能と分類
熱管理システム
1. 熱管理システムの定義
つまり、パワーバッテリー熱管理システムは、冷却または加熱を通じてバッテリーシステムの温度を制御します。バッテリーの温度制御はバッテリーの性能に大きな影響を与えます。適切な温度範囲内で動作するバッテリーは、寿命が長く、信頼性が高くなります。適切に設計されたパワーバッテリー冷却システムは、バッテリーの動作中に発生する過剰な熱を効果的に除去し、バッテリーの温度上昇を妥当な範囲内に保ち、バッテリーの動作環境を改善し、バッテリーの寿命と信頼性を向上させます。一部の熱管理システムには、極度の低温環境でもバッテリーが適切な動作温度を維持できるようにするための加熱機能も含まれています。-
パワーバッテリーの熱管理の 2 つの重要な指標:
① バッテリー内およびバッテリー間の温度バランスを維持する。
② バッテリーの絶対温度を適正範囲内に管理する。
パワーバッテリーの熱管理システムの主な機能は次のとおりです。
① バッテリー温度の正確な測定と監視。
② バッテリーモジュールの温度が制限を超えた場合の効果的な放熱と冷却。
③ 低温条件下での急速加熱により、バッテリー システムが通常の温度範囲内で動作するようにします。-
④ 電池パック内の温度分布を均一にし、各セル間の温度差を低減します。
バッテリーの熱管理システムは主に、自然冷却、強制空冷、液体冷却、直接冷却の 4 つの冷却方法を採用しています。自然冷却は受動的な熱管理方法であり、強制空冷、液体冷却、および直流冷却は能動的な方法です。これら 3 つの主な違いは熱交換媒体にあります。現時点では、最も一般的な方法である液体冷却のみを紹介します。
液体冷却技術は、液体の対流熱伝達を利用してバッテリーから発生する熱を除去し、バッテリーの温度を下げます。液体媒体は熱伝達係数が高く、熱容量が大きく、冷却速度が速いため、最高温度が大幅に低下し、バッテリー パックの温度場の均一性が向上します。さらに、熱管理システム自体のサイズは比較的小さいです。液体冷却システムは設計に柔軟性をもたらします。個々のバッテリー セルまたはモジュールを液体に浸したり、バッテリー モジュール間に冷却チャネルを作成したり、バッテリーの底部に冷却プレートを使用したりできます。バッテリーが液体と直接接触する場合、短絡を防ぐために液体は絶縁性 (鉱物油など) を確保する必要があります。液冷システムにも高い気密性が求められます。さらに、機械的強度、耐振動性、寿命も重要な考慮事項です。
