Como principal fuente de energía de los vehículos de nueva energía, las baterías son de gran importancia. Durante su uso, la batería se enfrenta a condiciones de funcionamiento complejas y variables.
A bajas temperaturas, la resistencia interna de las baterías de iones de litio aumenta y su capacidad disminuye. En casos extremos, el electrolito se congela y la batería no se puede descargar. El rendimiento del sistema de baterías a bajas temperaturas se ve gravemente afectado, lo que resulta en la potencia de salida de los vehículos eléctricos. Se produce desvanecimiento y reducción de la autonomía. Al cargar vehículos de nueva energía a bajas temperaturas, el sistema BMS general calienta la batería a una temperatura adecuada antes de cargarla. Si no se maneja correctamente, se producirá una sobrecarga instantánea de voltaje, lo que provocará un cortocircuito interno y podría generar humo, incendio o incluso una explosión.
A altas temperaturas, si falla el control del cargador, puede producirse una reacción química violenta dentro de la batería y generar mucho calor. Si el calor se acumula rápidamente en la batería sin tiempo para disiparse, esta puede tener fugas, gases, humo, etc. En casos graves, la batería se quemará violentamente y explotará.
El sistema de gestión térmica de la batería (BTMS) es su función principal. Esta gestión incluye principalmente refrigeración, calefacción y ecualización de temperatura. Estas funciones se ajustan para tener en cuenta el posible impacto de la temperatura ambiente externa en la batería. La ecualización de temperatura reduce la diferencia de temperatura dentro de la batería y evita su deterioro prematuro por sobrecalentamiento. Un sistema de regulación de circuito cerrado, compuesto por un medio conductor de calor, una unidad de medición y control, y un equipo de control de temperatura, permite que la batería funcione dentro de un rango de temperatura adecuado para mantener un estado de uso óptimo y garantizar su rendimiento y vida útil.
1. Modo de desarrollo del modelo "V" del sistema de gestión térmica
Como componente del sistema de baterías de potencia, el sistema de gestión térmica también se desarrolla de acuerdo con el modelo V de la industria automotriz. Con la ayuda de herramientas de simulación y numerosas verificaciones de prueba, solo así se puede mejorar la eficiencia del desarrollo, reducir los costos y reducir el sistema de garantía. Fiabilidad, seguridad y longevidad.
El siguiente es el modelo en "V" para el desarrollo de sistemas de gestión térmica. En general, el modelo consta de dos ejes, uno horizontal y otro vertical: el eje horizontal se compone de cuatro líneas principales de desarrollo directo y una línea principal de verificación inversa, y la línea principal es el desarrollo directo, considerando la verificación inversa de lazo cerrado; el eje vertical consta de tres niveles: componentes, subsistemas y sistemas.
La temperatura de la batería afecta directamente su seguridad, por lo que el diseño y la investigación del sistema de gestión térmica de la batería son tareas cruciales en el diseño de sistemas de baterías. El diseño y la verificación de la gestión térmica del sistema deben realizarse siguiendo estrictamente el proceso de diseño, los tipos de componentes y el sistema de gestión térmica de la batería, la selección de componentes y la evaluación del rendimiento del sistema para garantizar el rendimiento y la seguridad de la batería.
1. Requisitos del sistema de gestión térmica. Según los parámetros de diseño, como el entorno de uso del vehículo, las condiciones de funcionamiento y la ventana de temperatura de la celda de la batería, se realiza un análisis de demanda para determinar los requisitos del sistema de gestión térmica. Este análisis determina las funciones del sistema y los objetivos de diseño. Estos objetivos incluyen principalmente el control de la temperatura de la celda de la batería, la diferencia de temperatura entre celdas, el consumo energético y el coste del sistema.
2. Marco del sistema de gestión térmica. Según los requisitos del sistema, este se divide en subsistemas de refrigeración, calefacción, aislamiento térmico y obstrucción de fugas térmicas (TRo). Se definen los requisitos de diseño de cada subsistema. Simultáneamente, se realiza un análisis de simulación para verificar inicialmente el diseño del sistema.Calentador de enfriador PTC, Calentador de aire PTC, bomba de agua electrónica, etc.
3. Diseño del subsistema, primero determine el objetivo de diseño de cada subsistema de acuerdo con el diseño del sistema y luego realice la selección del método, el diseño del esquema, el diseño detallado y el análisis de simulación y verificación para cada subsistema por turno.
4. Diseño de piezas, primero determine los objetivos de diseño de las piezas de acuerdo con el diseño del subsistema y luego realice un diseño detallado y un análisis de simulación.
5. Fabricación y ensayo de piezas, fabricación de piezas y ensayo y verificación.
6. Integración y verificación de subsistemas, para la integración de subsistemas y verificación de pruebas.
7. Integración y pruebas del sistema, integración y verificación de pruebas del sistema.
Hora de publicación: 02-jun-2023
