نحوه دفع گرما از باتری برق خودروهای برقی

در حال حاضر، اکثر خودروهای الکتریکی از باتری های لیتیومی به عنوان ماده اولیه اصلی برای باتری های برق استفاده می کنند. از جمله لیتیوم سه تایی، لیتیوم فسفات آهن، اکسید لیتیوم منگنز و اکسید لیتیوم کبالت. متداول ترین آنها لیتیوم سه تایی و فسفات آهن لیتیوم است. باتری های لیتیومی سه تایی دارای چگالی انرژی بالاتر، اندازه کوچکتر و وزن سبک تر هستند، اما ایمنی آنها اغلب مورد سوال قرار می گیرد. اگرچه چگالی انرژی باتری های لیتیوم آهن فسفات کم است، اما ایمن تر در نظر گرفته می شوند. دو ماده باطری مزایا و معایب خاص خود را دارند، به همین دلیل از مواد مختلف باتری با توجه به مدل ها و نیازهای خاص خودرو استفاده می شود. از دیدگاه شبکه داده‌های بزرگ باتری لیتیوم، باتری‌های لیتیومی سه تایی در زمینه خودروهای سواری به قهرمان تبدیل شده‌اند و باتری‌های فسفات آهن لیتیوم بیشتر در زمینه خودروهای سواری استفاده می‌شوند.

باتری Overpower جریان کاری زیاد و تولید گرمای زیادی دارد و در عین حال پک باتری در محیط نسبتا بسته قرار دارد که باعث بالا رفتن دمای باتری خواهد شد. این به این دلیل است که الکترولیت موجود در باتری لیتیومی، الکترولیت در هدایت شارژ در داخل باتری لیتیومی نقش دارد، باتری بدون الکترولیت باتری است که نمی توان آن را شارژ و دشارژ کرد. در حال حاضر، بیشتر باتری های لیتیومی از محلول های غیرآبی قابل اشتعال و فرار تشکیل شده اند. در مقایسه با باتری‌های متشکل از الکترولیت‌های آبی، این سیستم ترکیبی دارای انرژی و ولتاژ خروجی ویژه بالاتری است که نیازهای انرژی بیشتر کاربران را برآورده می‌کند. از آنجایی که الکترولیت غیرآبی خود قابل اشتعال و فرار است، به داخل باتری نفوذ می کند که منبع احتراق باتری's را نیز تشکیل می دهد. بنابراین دمای کار دو ماده باتری بالا نباید از 60 درجه سانتیگراد بیشتر باشد، اما اکنون دمای بیرونی نزدیک به 40 درجه سانتیگراد است و خود باتری مقدار زیادی گرما تولید می کند که باعث می شود دمای محیط کار باتری بالا برود. افزایش یابد، و اگر فرار حرارتی رخ دهد، وضعیت بسیار جدی خواهد بود. این' خطرناک است. برای جلوگیری از تبدیل شدن به یک"باربیکیو"، دفع گرما از باتری بسیار مهم است.

دو نوع اتلاف گرمای بسته باتری وجود دارد: فعال و غیرفعال، و تفاوت زیادی در کارایی بین این دو وجود دارد. هزینه مورد نیاز سیستم غیرفعال نسبتا کم است و اقدامات انجام شده نسبتا ساده است. ساختار سیستم فعال نسبتاً پیچیده است و به توان اضافی بیشتری نیاز دارد، اما مدیریت حرارتی آن مؤثرتر است.

از شبکه داده های بزرگ باتری لیتیومی دریافته شده است که رسانه های مختلف انتقال حرارت اثرات اتلاف حرارت متفاوتی دارند و خنک کننده هوا و خنک کننده مایع مزایا و معایب خاص خود را دارند.

مزایای اصلی استفاده از گاز (هوا) به عنوان وسیله انتقال حرارت عبارتند از: ساختار ساده، وزن سبک، تهویه موثر در هنگام تولید گاز مضر و هزینه کم. معایب: ضریب انتقال حرارت کم با دیواره باتری و سرعت خنک کننده پایین، راندمان پایین. در حال حاضر برنامه های کاربردی زیادی وجود دارد.

مزایای اصلی استفاده از مایع به عنوان رسانه انتقال حرارت عبارتند از: ضریب انتقال حرارت بالا با دیواره باتری، سرعت خنک کننده سریع. کاستی ها: الزامات سفتی بالا، کیفیت نسبتاً بزرگ، تعمیر و نگهداری پیچیده، ژاکت آب، جایگزینی اجزایی مانند بخاری ها ساختار نسبتاً پیچیده ای دارند.

در کاربردهای اتوبوس برقی واقعی، به دلیل ظرفیت و حجم زیاد بسته باتری، چگالی توان نسبتا کم، اغلب از محلول های خنک کننده هوا استفاده می شود. برای بسته های باتری ماشین های سواری معمولی، چگالی توان بسیار بالاتر است. به همین ترتیب، نیازهای آن برای اتلاف گرما بیشتر خواهد بود، بنابراین محلول های خنک کننده آب رایج تر هستند.

سنسورهای مختلف ساختار بسته باتری با توجه به نقطه اندازه گیری دما و تقاضا تعیین می شود. سنسور دما در معرف ترین مکان با بیشترین تغییر دما مانند ورودی و خروجی هوا و قسمت میانی بسته باتری قرار می گیرد. به خصوص بالاترین دما و پایین ترین دما و همچنین ناحیه ای که تجمع گرما در مرکز بسته باتری قوی است. این به کنترل دمای باتری در یک محیط نسبتا امن کمک می کند و از گرم شدن بیش از حد و خنک شدن بیش از حد برای ایجاد خطر برای باتری جلوگیری می کند.

علاوه بر این، عملکرد دیافراگم باتری عمدتاً جدا کردن مراحل مثبت و منفی باتری در یک فضای کوچک است تا از اتصال کوتاه ناشی از تماس بین دو قطب جلوگیری کند، اما اطمینان حاصل شود که یون های الکترولیت می توانند آزادانه عبور کنند. بین الکترودهای مثبت و منفی بنابراین، دیافراگم به ماده اصلی برای اطمینان از عملکرد ایمن و پایدار باتری‌های لیتیوم یون تبدیل شده است.

الکترولیت برای جداسازی منبع احتراق است، دیافراگم برای افزایش دمای مقاوم در برابر حرارت، و اتلاف گرمای کافی برای کاهش دمای باتری است تا از ایجاد گرمای بیش از حد جلوگیری شود و باعث فرار حرارتی باتری شود. اگر دمای باتری به شدت به 300 درجه سانتیگراد افزایش یابد، حتی اگر دیافراگم ذوب نشود و منقبض نشود، خود الکترولیت، الکترولیت و الکترودهای مثبت و منفی واکنش شیمیایی قوی خواهند داشت، گاز آزاد می‌شود، فشار بالا داخلی ایجاد می‌کند و منفجر می‌شود. بنابراین استفاده از روش اتلاف حرارت مناسب بسیار مهم است