전원 배터리 열 관리 시스템
파워 배터리는 신에너지 자동차의 핵심 기술이자 차량 가격과 항속거리를 결정하는 중요한 요소이기도 하다. 열 관리 시스템은 열 관리 제어 가능성의 관점에서 능동 열 관리와 수동 열 관리로 나눌 수 있습니다. 열 전달 매체의 관점에서 볼 때 공기 냉각, 액체 냉각 및 상변화 축열 열 관리로 나눌 수 있습니다. 다음은 "전력 배터리의 3대 열 전달 매체의 열 관리 시스템"을 자세히 소개합니다.
1. 공기를 열전달 매체로 이용한 열관리
열 전달 매체는 열 관리 시스템의 성능과 비용에 큰 영향을 미칩니다. 공기를 열 전달 매체로 사용하는 원리는 공기를 직접 도입하여 배터리 모듈을 통해 흐르게 하여 방열 효과를 얻는 것입니다. 이를 위해서는 일반적으로 팬, 흡입 및 배출 환기와 같은 구성 요소가 필요합니다. 공기 흡입원에는 일반적으로 외부 공기 환기의 수동 냉각/가열, 객실 공기 환기의 수동 냉각/가열, 외부 또는 객실 공기의 능동 냉각/가열의 세 가지 형태가 포함됩니다.
패시브 시스템 구조는 별도의 시스템 구축이 필요하지 않으며, 기존 환경을 직접 활용하는 구조입니다. 예를 들어, 겨울에 배터리를 가열하면 실내의 뜨거운 공기를 사용할 수 있습니다. 차량 주행 중 배터리 온도가 너무 높아 실내 냉방 효과가 좋지 않은 경우, 외부의 차가운 공기를 흡입해 식힐 수 있습니다. 능동형 시스템은 상대적으로 복잡하며, 배터리 상태에 따라 냉각(가열)을 제공하고 이를 제어하기 위해 별도의 시스템이 필요하다. 배터리 사용 요구 사항에 따라 시스템을 선택할 수 있지만 차량 비용과 에너지 소비가 증가합니다.
2. 액체를 열 전달 매체로 사용하는 열 관리
이 열 관리 시스템은 액체를 열 전달 매체로 사용합니다. 대류 및 열 전도의 형태로 간접 가열 및 냉각을 수행하려면 모듈과 워터 재킷과 같은 액체 매체 사이에 열 전달 연결을 설정해야 합니다. 열 전달 매체는 물인 경우가 많으며, 에틸렌 글리콜은 직접 열 전달을 위해 극 블록을 유전체 액체에 담글 수도 있습니다. 단락을 방지하려면 절연 조치가 필요합니다.
수동형 액체 냉각은 일반적으로 액체-주변 공기 열 교환을 사용한 다음 2차 열 교환을 위해 배터리에 고치를 도입하는 반면, 능동형 액체 냉각은 엔진 냉각수-액체 매체 열 교환기 또는 전기 가열/열유 가열을 통해 첫 번째 수준을 달성합니다. 난방 및 1차 냉방은 객실 에어컨/에어컨 냉매-액체 매체를 통해 이루어집니다.
공기와 액체를 매체로 사용하는 열관리 시스템에는 팬, 워터 펌프, 열 교환기, 히터, 파이프라인 및 기타 액세서리가 필요하므로 구조가 너무 크고 복잡합니다. 또한 배터리 에너지를 소비하고 배터리 전력을 줄입니다. 밀도와 에너지 밀도.
수냉식 배터리 냉각 시스템은 냉각수(50% 물/50% 에틸렌 글리콜)를 사용하여 배터리 열을 배터리 쿨러를 통해 에어컨 냉매 시스템으로 전달하고 콘덴서를 통해 환경으로 전달합니다. 배터리 입구 수온은 배터리에 의해 냉각됩니다. 열 교환 후 더 낮은 온도에 도달하기 쉽고 배터리가 적절한 작동 온도 범위 내에서 작동하도록 조정할 수 있습니다. 냉매 시스템의 주요 구성 요소에는 응축기, 전기 압축기, 증발기, 차단 밸브가 있는 팽창 밸브, 배터리 냉각기(차단 밸브가 있는 팽창 밸브) 및 에어컨 파이프 등이 포함됩니다. 냉각수 경로에는 전기 워터 펌프, 배터리(냉각판 포함), 배터리 쿨러, 수도관, 팽창 탱크 및 기타 액세서리가 포함됩니다.
3. 상변화 회생열관리
배터리를 냉각시키는 상변화 소재 PCM의 원리는 배터리가 고전류로 방전되면 상변화 소재가 배터리에서 방출되는 열을 흡수하고 자체 상 변화로 인해 배터리 온도가 급격히 떨어지는 것입니다. 이 과정은 시스템이 상변화물질인 PCM에 상변화열의 형태로 열을 저장하는 것이다. 배터리가 충전 중일 때, 특히 추운 날씨(대기 온도가 상 변화 온도 PCT보다 훨씬 낮음)에서 PCM은 열을 환경으로 방출할 수 있습니다.
배터리 열 관리 시스템에 상변화 물질을 사용하면 움직이는 부품이 필요하지 않거나 배터리에서 추가 에너지를 소비하지 않는다는 장점이 있습니다. 배터리 팩의 열관리 시스템에는 상변화 잠열과 열전도율이 높은 상변화 소재를 사용해 충방전 시 방출되는 열을 효과적으로 흡수해 배터리 온도 상승을 줄이고 배터리가 정상 온도에서 작동하도록 보장한다. 고전류 사이클링 전후에 배터리 성능을 안정적으로 유지할 수 있습니다. 컴포지트 PCM은 파라핀 왁스에 열전도율이 높은 물질을 첨가해 만든 것으로, 소재의 전반적인 성능 향상에 도움을 준다.
