신에너지 차량용 전원 배터리의 열 관리 최적화 전략
현재 신에너지 차량용 동력 배터리의 열 관리에서는 배터리의 내부 열 관리 설계, 시스템 방열 구조 및 제어 전략을 최적화하는 것이 필요합니다. 구체적으로, 배터리 내부의 열 관리 설계 최적화, 배터리 팩과 시스템의 방열 성능 개선, 지능형 열 관리 제어 시스템 구축 등 세 가지 측면에서 시작할 수 있습니다. 시스템의 방열을 개선하고, 지능형 제어를 확립하고, 다양한 열 관리 조치의 시너지 효과를 최대한 활용하고, 가장 적합한 범위 내에서 배터리 온도를 제어하여 배터리의 성능과 안전성을 크게 향상시킵니다.
1. 배터리 내부 열 관리 설계 최적화
신에너지 차량용 파워 배터리의 열관리를 최적화하려면 배터리 내부의 열관리 설계가 중요하며, 정교한 엔지니어링 설계와 기술 혁신을 통해 배터리 시스템의 안정성과 안전성을 확보해야 합니다.
첫째, 보다 균일한 열 분포를 달성하기 위해 배터리 셀의 레이아웃과 구조를 개선해야 합니다. 이를 위해 엔지니어는 높은 열전도율 소재를 사용하고 효율적인 열 방출 채널을 설계하며 고급 배터리 조립 기술을 채택하여 이를 달성할 수 있습니다. 예를 들어, 그래핀, 금속 기반 복합재, 열전도율이 좋은 히트파이프 등의 소재를 배터리 셀과 결합하면 배터리 셀 간 열전도 효율을 크게 향상시킬 수 있습니다. 동시에, 배터리 셀 사이의 간격과 배열을 최적화함으로써 냉각수 흐름 경로를 개선하여 냉각 효과를 높이고 균일한 열 분포를 달성할 수 있습니다. 배터리 셀에 장애가 발생해도 열 관리 시스템이 계속 기능을 유지할 수 있도록 여러 냉각 회로를 설계하여 전체 시스템의 중복성과 신뢰성을 향상시킬 수도 있습니다.
둘째, 열전도 제어를 강화해야 한다. 엔지니어는 배터리 관리 시스템에 고정밀 온도 센서와 열화상 기술을 통합하여 배터리 셀과 모듈의 온도 분포를 실시간으로 모니터링하고 국부적인 열을 정밀하게 제어할 수 있습니다. 이러한 시스템은 가변 주파수 펌프를 통해 냉각수의 유량을 제어하거나 지능형 소프트웨어 알고리즘을 통해 냉각 팬의 속도를 조정하여 다양한 부하 조건에서 열 관리 요구 사항을 맞추는 등 냉각 전략을 동적으로 조정할 수 있습니다. 지능형 열전도 제어는 온도 변화에 신속하게 대응하고 열 관리의 정확성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 열 관리 작동을 최적화하여 에너지 소비를 효과적으로 줄이고 차량의 에너지 효율을 향상시킬 수 있습니다.
2. 배터리 팩 및 시스템의 방열 성능을 향상시킵니다.
배터리 팩의 방열 성능을 위해 엔지니어는 방열 구조 및 재료를 최적화하고 방열판 설계를 개선하며 방열판 수를 늘려 열 전도 표면적을 확장하고 히트 파이프를 도입할 수 있습니다. 또는 열 전도 매체를 사용하여 열 전달을 가속화하고 배터리 팩 내부의 온도 상승을 효과적으로 줄입니다. 배터리 시스템의 전반적인 방열 성능을 위해 엔지니어는 시스템의 방열 구조와 작동 원리를 최적화하여 보다 효율적인 열 관리를 달성해야 합니다. 동시에 공기 덕트 설계를 개선하거나 팬을 추가하여 공기 대류를 최적화하여 방열판의 방열 효과를 강화해야 합니다. 또한 지능형 제어 시스템을 결합하여 배터리 온도에 따라 냉각 팬의 속도를 실시간으로 조정하여 정확한 방열을 달성하고 에너지 활용 효율을 향상하며 다양한 환경에서 배터리 시스템의 안정적인 작동 온도 범위를 보장할 수 있습니다. 근무 조건.
3. 지능형 열관리 제어 시스템 구축
신에너지 자동차 전원 배터리의 열 관리를 최적화할 때 엔지니어는 배터리 온도의 정밀한 제어 및 최적화를 달성하기 위해 지능형 열 관리 제어 시스템을 구축해야 합니다.
첫째, 센서, 제어 장치 및 알고리즘과 같은 기술을 결합하여 지능형 열 관리 제어 시스템을 통해 배터리 온도를 실시간 모니터링하고 분석합니다. 배터리 팩에 배치된 온도 센서는 배터리 내부 다양한 위치의 온도 데이터를 정확하게 수집할 수 있으며, 이는 실시간 모니터링 및 분석을 위해 제어 장치로 전송됩니다. 동시에 지능형 알고리즘은 온도 데이터를 처리하고 배터리의 작동 상태, 환경 조건 및 사용자 요구와 같은 요소를 기반으로 해당 제어 전략을 생성할 수 있습니다. 센서 데이터와 지능형 알고리즘의 실시간 모니터링 및 분석을 기반으로 하는 지능형 열 관리 제어 시스템은 배터리의 열 상태를 보다 정확하게 분석하고 후속 열 관리 제어 결정을 위한 정확한 기반을 제공할 수 있습니다.
둘째, 지능형 열 관리 제어 시스템은 배터리 온도의 정밀한 제어 및 최적화를 달성하기 위해 적응성과 최적화 기능을 갖추어야 합니다. 지능형 알고리즘과 최적화 모델을 도입함으로써 시스템은 배터리의 작동 상태와 환경 조건에 따라 열 관리 전략을 동적으로 조정하여 최고의 온도 제어 효과를 얻을 수 있습니다. 예를 들어, 고온 환경에 있는 배터리의 경우 시스템은 과열로 인한 안전 위험을 방지하기 위해 열 방출 및 냉각 조치를 자동으로 조정할 수 있습니다. 저온 환경에서는 시스템이 자동으로 가열 조치를 시작하여 배터리 성능을 개선하고 서비스 수명을 연장할 수 있습니다. 또한 지능형 알고리즘은 기록 데이터 및 실시간 모니터링 결과를 기반으로 분석 및 예측하고 열 관리 전략을 더욱 최적화하며 의사 결정 지원을 제공할 수 있습니다.
4. 차량 탑재 시스템과 협력하여 열 관리 달성
첫째, 배터리 열 관리를 차량 에어컨(HVAC) 시스템과 통합합니다. 이러한 통합은 차량 에어컨 시스템의 냉각 및 가열 기능을 활용합니다. 지능형 제어 알고리즘을 통해 실시간 온도와 배터리 작동 상태에 따라 에어컨 냉난방 강도와 지속 시간을 조정함으로써 배터리 온도를 정밀하게 제어하고 극한의 온도 조건에서 배터리 성능 저하나 안전 문제를 방지합니다. . 동시에, 차량 에어컨 시스템과 배터리 열 관리 시스템이 열 교환기와 냉각 매체를 공유하기 때문에 에너지 활용 효율도 향상될 수 있으며, 이는 시스템 복잡성을 줄여 전체 차량의 에너지 효율을 향상시킬 수 있습니다. 또한, 통합 시스템은 히트펌프 원리를 통해 겨울에는 외부 세계의 열을 얻어 배터리를 가열하거나, 여름에는 배터리의 과잉 열을 외부로 방출할 수 있어 열 관리의 유연성과 효율성을 더욱 높일 수 있다.
둘째, 온보드 전자 제어 장치(ECU)와 에너지 관리 시스템 간의 조정을 실현합니다. 배터리 열관리 시스템은 고도로 통합된 전자 제어 시스템을 통해 차량 전원 시스템, 충전 시스템 및 기타 전자 장비와의 정보 교환 및 연계 제어를 실현할 수 있습니다. 예를 들어 차량이 고속 주행이나 등산 등 고부하 작업 상태에 있을 때 ECU는 전력 출력을 조정하여 배터리 부하를 줄여 배터리에서 발생하는 열을 줄일 수 있습니다. 충전 과정에서 에너지 관리 시스템은 배터리 온도와 충전 상태에 따라 충전 전력과 전략을 조정하여 급속 충전으로 인한 과도한 온도 상승 문제를 방지할 수 있습니다. 시스템 전반에 걸친 지능적인 조정은 배터리 수명을 연장하고 안전 성능을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 효율적인 열 및 운동 에너지 관리를 통해 차량 전체의 에너지 소비를 줄이고 사용자의 운전 경험과 차량 경제성을 향상시킬 수 있습니다.