Pin điện là một dự án có hệ thống. Chất lượng cell pin, công nghệ nhóm, công nghệ quản lý, công nghệ kiểm soát nhiệt độ, quy trình sản xuất,… đều là những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến độ ổn định và tuổi thọ của pin. Trong đó, công nghệ quản lý nhiệt có ảnh hưởng lớn đến trải nghiệm trên xe. Các phương án quản lý nhiệt khác nhau sẽ mang lại hiệu quả thực tế rất khác nhau. Sau đây sẽ giới thiệu các giải pháp quản lý nhiệt bộ pin phổ biến.

1. 4 phương pháp làm mát phổ biến
1. Làm mát tự nhiên

Nguyên tắc làm mát tự nhiên sử dụng sự đối lưu tự nhiên của không khí để trao đổi nhiệt, và cách hiểu phổ biến là dựa vào gió tự nhiên. Đây là một giải pháp tản nhiệt chính. Ưu điểm là cấu trúc đơn giản, chi phí thấp và dấu chân nhỏ. Tuy nhiên, nhược điểm cũng rõ ràng. Hiệu quả tản nhiệt thấp, không thể đáp ứng yêu cầu làm mát của quá trình sạc và xả công suất cao. Nó thường được sử dụng để giảm bớt các điều kiện hoạt động và rất tiết kiệm chi phí. Xe máy điện hai bánh nhạy cảm và một số dòng xe cấp thấp.

2. Làm mát bằng không khí cưỡng bức

Làm mát bằng không khí cưỡng bức đưa không khí vào bên trong bộ pin thông qua một chiếc quạt và buộc không khí lạnh di chuyển trên bề mặt của tế bào pin rồi thải ra ngoài, đưa nhiệt do tế bào pin tạo ra ra bên ngoài. Hiểu bằng hình ảnh là so với làm mát tự nhiên, làm mát bằng không khí cưỡng bức có thể chủ động tạo ra luồng không khí, không còn “tùy trời định đất” và hiệu quả hơn so với làm mát tự nhiên nên có thể thích ứng tốt hơn với việc sạc và xả công suất cao. Tuy nhiên, mặc dù hiệu quả tản nhiệt của làm mát không khí cưỡng bức đã được cải thiện rất nhiều so với làm mát tự nhiên, nhưng nó vẫn kém xa so với làm mát bằng chất lỏng. Ngoài ra, nhu cầu về khí vào và ra của hệ thống làm mát không khí khiến độ kín khí của hệ thống pin khó đạt mức cao hơn.

3. Làm mát bằng chất lỏng
Phương pháp làm mát bằng chất lỏng chủ yếu làm mát hệ thống pin thông qua chất làm mát. Đầu tiên, các thiết bị như bình ngưng và máy nén buộc chất lỏng làm mát phải hạ nhiệt. Sau khi chất lỏng làm mát ở nhiệt độ thấp chảy qua bên trong hệ thống pin và trao đổi nhiệt với các tế bào, nó sẽ quay trở lại bộ trao đổi nhiệt để trao đổi nhiệt với chất làm lạnh ở nhiệt độ thấp. Nhiệt được thực hiện ra khỏi hệ thống pin. Làm mát bằng chất lỏng có hiệu quả tản nhiệt cao hơn so với làm mát bằng không khí và có thể đáp ứng các yêu cầu tản nhiệt khi sạc và xả công suất cao. Đồng thời, tản nhiệt làm mát bằng chất lỏng đồng đều hơn và chênh lệch nhiệt độ giữa các ô nhỏ, điều này giúp ích rất nhiều để tăng cường tính ổn định của hệ thống pin và kéo dài tuổi thọ của nó. Tuy nhiên, hệ thống tản nhiệt bằng chất lỏng tiêu tốn một lượng năng lượng nhất định trong quá trình hoạt động, đồng thời giá thành của hệ thống tản nhiệt bằng chất lỏng cũng tăng nhẹ so với hệ thống tản nhiệt bằng không khí.

4. Làm mát trực tiếp
Cấu tạo của hệ thống làm mát trực tiếp cũng tương tự như hệ thống làm mát bằng chất lỏng, tuy nhiên làm mát trực tiếp sẽ đưa trực tiếp chất làm lạnh của hệ thống điều hòa ô tô vào ắc quy, và chất làm lạnh ở nhiệt độ thấp sẽ lấy đi nhiệt bên trong ắc quy nhanh hơn. , và hiệu quả tản nhiệt cao hơn. Tuy nhiên, hệ thống làm mát trực tiếp cũng có điểm yếu. Đầu tiên, hệ thống có yêu cầu về độ kín khí cao và yêu cầu cao hơn đối với quy trình sản xuất. Thứ hai, tính đồng nhất tản nhiệt của hệ thống làm mát trực tiếp không dễ kiểm soát và chênh lệch nhiệt độ giữa các tế bào có nguy cơ quá lớn.

Điểm quan trọng nhất là hệ thống làm mát trực tiếp không thể tích hợp chức năng sưởi ấm và cần lắp đặt hệ thống sưởi độc lập (thường là màng sưởi hoặc mô-đun PTC) để đối phó với nhiệt độ thấp vào mùa đông.

Trong số các giải pháp trên, chỉ có hệ thống làm mát bằng chất lỏng mới có thể sử dụng cấu trúc hiện có để thực hiện các chức năng làm mát vào mùa hè và sưởi ấm vào mùa đông, đồng thời đảm bảo mức độ kín cao của hệ thống pin, để pin có thể nhanh chóng phục hồi hoạt động.

Nhìn chung, giải pháp làm mát bằng chất lỏng có thể đáp ứng tốt hơn quá trình tản nhiệt và tăng nhiệt độ của bộ pin, từ đó đảm bảo tính ổn định của quá trình sạc và xả công suất cao của bộ pin. Nó tương đối dễ thực hiện trong quá trình sản xuất và đạt được hiệu suất cũng như chi phí tương đối lý tưởng. THĂNG BẰNG.

1. Thiết kế mô-đun

Kích thước hộp pin tiêu chuẩn là 710*275*200mm, trọng lượng là 56kg và tổng năng lượng là 7,88kWh. Hộp pin tiêu chuẩn được chế tạo dựa trên khái niệm thiết kế mô-đun và có thể tự do kết hợp thành các bộ pin nguồn có hình dạng, dung lượng và điện áp khác nhau để phù hợp với các kiểu máy khác nhau. Khi pin có mật độ năng lượng cao hơn xuất hiện trên thị trường, miễn là OEM cần đặt hàng thay thế hộp tiêu chuẩn được nâng cấp, hãng sẽ nhanh chóng tung ra mẫu cải tiến với thời lượng pin dài hơn mà không cần sửa đổi cấu trúc xe và cấu trúc bộ pin, tiết kiệm thời gian và chi phí nâng cấp. chi phí khác nhau.

2. Giải pháp tản nhiệt bằng chất lỏng đối phó với cái lạnh khắc nghiệt trong mùa đông và mùa hè

Hộp tiêu chuẩn pin áp dụng sơ đồ làm mát bằng chất lỏng, đồng thời tích hợp hai phương pháp trao đổi nhiệt và lạnh: làm mát yếu và làm mát mạnh. Khi nhiệt độ của bộ pin dưới 45°C, hãy sử dụng bộ tản nhiệt để hạ nhiệt, điều này có thể tiết kiệm mức tiêu thụ năng lượng của hệ thống; khi nhiệt độ trên 45°C, sử dụng máy nén để hạ nhiệt, tản nhiệt nhanh, đảm bảo hệ thống ắc quy ở nhiệt độ -40°C đến 60°C có thể hoạt động liên tục, ổn định trong thời gian dài trong phạm vi cho phép.

Như đã đề cập ở trên, làm mát bằng không khí có hiệu quả làm mát thấp và độ tin cậy làm kín kém. Phương pháp làm mát trực tiếp là một hệ thống làm mát duy nhất, không thể đồng thời đạt được chức năng làm nóng pin. Cấu trúc làm mát bằng chất lỏng của pin không chỉ có thể nhận ra chức năng tản nhiệt mà còn nhận ra chức năng làm nóng pin.

Vào mùa đông, pin bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ thấp, hoạt động sẽ kém đi và khả năng sạc và xả sẽ bị ảnh hưởng rất nhiều. Hệ thống làm mát bằng chất lỏng của pin có thể đảm bảo sạc bình thường cho bộ pin trong điều kiện cực lạnh (-30°C) và đảm bảo pin xả bình thường trong môi trường nhiệt độ thấp, giúp xe không bị hao điện.

Ngoài ra, tốc độ làm nóng nhanh nhất của làm mát bằng chất lỏng có thể làm tăng nhiệt độ của pin thêm 0,6 °C/phút, trong khi màng làm nóng nhanh nhất, PTC và các phương pháp khác chỉ là 0,3 °C/phút. Không chỉ tốc độ gia nhiệt khác nhau mà dung dịch làm mát bằng chất lỏng cũng nóng đều hơn, có thể kiểm soát chênh lệch nhiệt độ của tế bào đến 5°C, trong khi tính đồng nhất gia nhiệt của màng gia nhiệt và PTC tương đối kém và chênh lệch nhiệt độ của tế bào là khoảng 8-10°C.

Sự chênh lệch nhiệt độ quá lớn của các cell pin sẽ làm cho tốc độ phản ứng điện hóa bên trong các cell bị mất cân bằng, lâu dần sẽ dẫn đến sự khác biệt về tuổi thọ, dung lượng và nội trở của các cell, ảnh hưởng đến hiệu suất và tuổi thọ của viên pin. Sơ đồ quản lý nhiệt của pin có thể đạt được chênh lệch nhiệt độ nhỏ hơn, nghĩa là tuổi thọ pin dài hơn và tỷ lệ sửa chữa thấp hơn.

Khi hệ thống làm mát bằng chất lỏng hoạt động, nó sẽ làm nóng hoặc làm mát chất làm mát, tiêu tốn một lượng năng lượng nhất định. Một môi trường đoạn nhiệt được tạo ra thông qua vỏ SMC, tấm mica, bọt cách nhiệt, v.v., và toàn bộ pin được niêm phong bằng môi trường đoạn nhiệt, để giảm càng nhiều càng tốt. Ảnh hưởng của môi trường bên ngoài đến nhiệt độ của pin, do đó đảm bảo mức tiêu thụ năng lượng cực thấp của chính hệ thống quản lý nhiệt.

Hiểu một chút về hình ảnh, một ngôi nhà được xây dựng cho lõi pin, và hiệu quả cách nhiệt đặc biệt tốt, vì vậy "máy điều hòa" của ngôi nhà rất tiết kiệm điện. Điều này có nghĩa là mức tiêu thụ năng lượng của toàn bộ phương tiện giảm xuống, có thể sử dụng nhiều điện hơn để lái phương tiện, phạm vi hành trình và trải nghiệm người dùng đã được cải thiện. ?

Tóm tắt: Bộ pin là một dự án có hệ thống, không phải là một phụ kiện chắp vá đơn giản. Nó có yêu cầu cao đối với kinh nghiệm thiết kế và sản xuất của nhà sản xuất. Sản phẩm làm mát bằng chất lỏng đã được áp dụng thành công cho siêu xe điện thể thao K50, và nó đã được chứng minh là có khả năng sạc và xả liên tục với công suất cao và hiệu suất ổn định, điều này càng chứng tỏ chất lượng quản lý nhiệt tuyệt vời của nó hệ thống.

Khi người tiêu dùng ngày càng nhận thức rõ hơn về xe điện, các bộ pin với hệ thống quản lý nhiệt và làm mát bằng chất lỏng tuyệt vời đang ngày càng trở thành lựa chọn bắt buộc phải có đối với một chiếc xe điện chất lượng cao.