Vigtigheden af batterier som den primære strømkilde for nye energikøretøjer er selvindlysende. I den faktiske brug af køretøjer vil batteriet stå over for komplekse og varierede driftsforhold. For at forbedre køreafstanden skal køretøjer placere så mange battericeller som muligt på et bestemt område, så pladsen til batteripakken på køretøjet er meget begrænset. Batterier genererer en stor mængde varme under køretøjets drift og akkumuleres over tid i relativt små rum. På grund af den tætte stabling af battericeller inde i batteripakken gør det det også relativt vanskeligt at afgive varme i midten, hvilket forværrer temperaturforskellene mellem cellerne. Som følge heraf vil det reducere batteriets opladnings- og afladningseffektivitet og påvirke dets effekt. I alvorlige tilfælde kan det også føre til termisk løbskhed, hvilket påvirker systemets sikkerhed og levetid.
Temperaturen på strømbatterier har en betydelig indflydelse på deres ydeevne, levetid og sikkerhed. Ved lave temperaturer kan lithium-ion-batterier opleve en stigning i den indre modstand og et fald i kapaciteten. I ekstreme tilfælde kan dette føre til frysning af elektrolytten og batteriets manglende evne til at aflade. Batterisystemets ydeevne ved lave temperaturer påvirkes i høj grad, hvilket resulterer i et fald i effektydelsen og reduceret rækkevidde for elbiler. Ved opladning af nye energibiler under lave temperaturforhold opvarmer BMS'en generelt batteriet til en passende temperatur før opladning. Hvis det ikke håndteres korrekt, kan det forårsage øjeblikkelig overopladning af spændingen, hvilket resulterer i interne kortslutninger, hvilket yderligere kan føre til rygning, brand og endda eksplosioner. Sikkerhedsproblemerne ved lavtemperaturopladning i batterisystemer i elbiler har i høj grad begrænset markedsføringen af elbiler i kolde områder.
Batteriets termiske styringer en af de vigtige funktioner i BMS, primært for at sikre, at batteripakken altid kan fungere inden for et passende temperaturområde og dermed opretholde batteripakkens optimale driftstilstand.termisk styring af batterierOmfatter primært funktioner som køling, opvarmning og temperaturbalancering. Køle- og opvarmningsfunktionerne justeres primært i henhold til den mulige påvirkning af den eksterne miljøtemperatur på batteriet. Temperaturbalancering bruges til at reducere temperaturforskellen inde i batteripakken og forhindre hurtigt nedbrydning forårsaget af overophedning af en bestemt del af batteriet.
Generelt set er kølemetoderne for strømbatterier hovedsageligt opdelt i tre kategorier: luftkøling, væskekøling og direkte køling. Luftkølingsmetode bruger naturlig vind eller køleluft fra kabinen til at passere gennem batteriets overflade for at udveksle varme og køle. Væskekøling bruger generelt uafhængige kølemiddelrørledninger til at opvarme eller køle strømbatterier. I øjeblikket er denne metode mainstream til køling, ligesom den bruges af Tesla og Volt. Det direkte kølesystem eliminerer strømbatteriets kølerørledning og bruger kølemiddel direkte til at køle strømbatteriet.
1. Luftkølesystem:
Tidlige kraftbatterier blev på grund af deres lille kapacitet og energitæthed ofte kølet ved hjælp af luftkøling. Luftkøling er opdelt i to kategorier: naturlig luftkøling og tvungen luftkøling (ved hjælp af ventilatorer), som bruger naturlig luft eller kold luft fra førerhuset til at køle batteriet.
Typiske repræsentanter for luftkølede systemer inkluderer Nissan Leaf, Kia Soul EV osv. I øjeblikket er 48V-batterier i 48V mikrohybridbiler generelt placeret i kabinen og kølet af luftkøling. Luftkølediagrammet for et bestemt batteri er vist i figur 2. Strukturen af det luftkølede system er relativt enkel, teknologien er relativt moden, og omkostningerne er relativt lave. På grund af den begrænsede varme, der føres væk af luften, er dets varmeoverføringseffektivitet dog lav, og batteriets interne temperaturensartethed er dårlig, hvilket gør det vanskeligt at opnå præcis kontrol af batteritemperaturen. Derfor er luftkølede systemer generelt egnede til situationer med kort rækkevidde og let køretøjsvægt.
2. Væskekølesystem
Væskekølingstilstanden refererer til, at batteriet bruger en kølevæske til at udveksle varme, og dens skematiske diagram er vist i figur 3. Kølevæske er opdelt i to typer: direkte kontakt med battericeller (silikoneolie, ricinusolie osv.) og kontakt med battericeller gennem vandkanaler (vand og ethylenglycol osv.); I øjeblikket anvendes blandede opløsninger af vand og ethylenglycol almindeligvis. Væskekølesystemer tilføjer generelt en køler koblet til kølecyklussen, som fjerner varmen fra batteriet gennem kølemidlet; dens kernekomponenter er kompressoren, køleren ogvandpumpeKompressoren, som strømkilde til køling, bestemmer hele systemets varmeoverføringskapacitet. Køleren spiller en rolle i udvekslingen af kølemiddel og kølevæske, og mængden af varmeveksling bestemmer direkte temperaturen på kølevæsken. Vandpumpen bestemmer kølevæskens strømningshastighed i rørledningen, og jo hurtigere strømningshastigheden er, desto bedre er varmeoverføringsydelsen, og omvendt.
3. Direkte kølesystem:
Det direkte kølesystem bruger kølemidlet fra klimaanlægget til direkte at køle batteriet, som vist i figur 11. Klimaanlæggets fordamper er direkte installeret i batterisystemet, og kølemidlet fordamper i fordamperen for direkte at fjerne den varme, der genereres af batterisystemet, hvorved der opnås en hurtigere og mere effektiv køleproces. I øjeblikket er der relativt få modeller, der bruger direkte køling, hvoraf den mest typiske er BMW i3. På grund af fraværet af mellemliggende varmeveksling mellem væsker har kølesystemet en kompakt struktur, højere køleeffektivitet (3-4 gange højere end væskekøling) og relativt lavere omkostninger. Men problemet ligger i, at på grund af gas-væske-omdannelsen af kølemiddel i rørledningen er styringen af hele systemet relativt kompleks, og temperaturensartetheden er dårlig. Og det har høje krav til høj trykmodstand og tætning af systemet, hvilket udgør en betydelig risiko for dets anvendelse i hele køretøjet.
Opslagstidspunkt: 27. marts 2026
