Sistem Pengurusan Terma Bateri (BTMS)
Sistem Pengurusan Terma Bateri (BTMS) ialah salah satu sistem teras kenderaan elektrik, secara langsung mempengaruhi keselamatan, prestasi dan jangka hayat keseluruhan kenderaan.
I. Mengapa Bateri Memerlukan Pengurusan Terma
Bateri kuasa, terutamanya bateri lithium-ion, sangat bergantung pada suhu operasi untuk prestasi, jangka hayat dan keselamatannya.
Julat Operasi Optimum
Julat suhu operasi yang ideal untuk bateri biasanya antara 15 darjah dan 40 darjah, dengan julat optimum ialah kira-kira 20 darjah hingga 35 darjah.
Bahaya Suhu Tinggi
Suhu yang terlalu tinggi (cth, melebihi 60 darjah ) mempercepatkan pereputan kapasiti bateri, meningkatkan rintangan dalaman, dan dalam kes yang melampau, boleh mencetuskan pelarian haba, yang membawa kepada kebakaran dan letupan.
Bahaya Suhu Rendah
Suhu yang terlalu rendah mengurangkan kadar tindak balas kimia dalaman dalam bateri, mengakibatkan penurunan mendadak dalam kapasiti dan output kuasa, kesukaran pengecasan dan kemungkinan pemendapan litium, merosakkan bateri.
Bahaya Perbezaan Suhu
Pengagihan suhu yang tidak sekata (perbezaan suhu yang berlebihan) antara sel atau modul dalam pek bateri membawa kepada prestasi yang tidak konsisten, mempercepatkan penuaan keseluruhan pek bateri dan mengehadkan kapasiti yang boleh digunakan.
Oleh itu, sistem pengurusan haba yang cekap bertujuan untuk mengekalkan suhu bateri dalam tetingkap optimumnya dan meminimumkan perbezaan suhu maksimum dalam pek bateri (sebaiknya Kurang daripada atau sama dengan 3 darjah ).
II. Bagaimana Sistem Terma Berfungsi
Sistem pengurusan haba cecair menggunakan penyejuk yang beredar sebagai medium untuk menghilangkan haba atau memanaskan bateri.
Fungsi Penyejukan
Penyerapan Haba: Didorong oleh pam elektrik, penyejuk mengalir melalui plat penyejuk cecair dalam pek bateri (biasanya bersentuhan dengan modul bateri), menyerap haba yang dijana oleh bateri.
Pelesapan Haba:-Penyejuk suhu tinggi, setelah menyerap haba, dipam ke radiator hadapan (udara-disejukkan) atau menukar haba dengan sistem penghawa dingin kenderaan (melalui penukar haba chillery), melesapkan haba ke udara luar.
Peredaran: Bahan penyejuk yang disejukkan mengalir kembali ke dalam pek bateri, memulakan kitaran seterusnya.
Fungsi Pemanasan
Apabila suhu bateri terlalu rendah, sistem boleh memanaskan penyejuk menggunakan pemanas PTC (termistor pekali suhu positif).
Bahan penyejuk yang dipanaskan mengalir melalui plat penyejuk cecair, bertindak seperti "botol air panas" untuk memanaskan bateri.
Sesetengah sistem termaju juga boleh menggunakan sisa haba yang dijana oleh sistem pemacu elektrik, memulihkannya melalui penukar haba plat untuk pemanasan bateri, sekali gus meningkatkan kecekapan tenaga.
III. Komponen Utama Sistem
Sistem pengurusan haba cecair biasa terdiri daripada komponen berikut:
Plat Penyejuk Cecair: Komponen penukar haba teras yang bersentuhan langsung dengan modul bateri, biasanya diperbuat daripada aluminium dengan reka bentuk saluran aliran dalaman. Reka bentuknya mesti mengimbangi kuasa pelesapan haba, kebolehpercayaan dan ringan.
Penyejuk: Memerlukan kekonduksian terma yang tinggi, penebat (untuk mengelakkan litar pintas), kelikatan rendah, julat suhu operasi yang luas, dan keserasian bahan yang baik. Campuran air etilena glikol-biasa digunakan (nisbah diselaraskan mengikut keperluan antibeku), walaupun alkohol organik tulen dan cecair dielektrik lain juga kadangkala digunakan.
Pam Elektrik: Membekalkan kuasa untuk peredaran penyejuk. Kelajuannya selalunya boleh dilaraskan untuk mencapai-bekalan atas permintaan dan mengurangkan penggunaan tenaga.
Penukar Haba(Penyejuk): Penukar haba yang menyambungkan litar penyejuk dan litar penyejuk penyaman udara, digunakan untuk meningkatkan penyejukan.
Radiator: Terletak di bahagian hadapan kenderaan, ia menghilangkan haba daripada penyejuk melalui aliran udara.
Penukar haba plat: Digunakan untuk pertukaran haba antara litar yang berbeza, seperti untuk pemulihan haba sisa.
Pemanas PTC: Peranti yang memanaskan penyejuk apabila pemanasan diperlukan.
Badan injap (cth, injap tiga-hala, injap solenoid): Mengawal arah aliran penyejuk, membolehkan penukaran antara mod berbeza (cth, bertukar antara mod penyejukan dan pemanasan, atau antara sumber haba yang berbeza).
Takungan: Mengimbangi pengembangan dan pengecutan penyejuk akibat perubahan suhu, dan memudahkan pengisian dan pendarahan.
Penderia dan unit kawalan: Penderia suhu memantau bateri dan suhu penyejuk dalam masa nyata. Pengawal pengurusan terma Sistem Pengurusan Bateri (BMS) ialah otak, bijak mengawal operasi penggerak seperti pam, pemanas PTC, injap dan pemampat penyaman udara berdasarkan isyarat suhu dan status kenderaan menggunakan algoritma.
