Funções e classificação da bateria de energia
Sistemas de gerenciamento térmico
1. Definição de Sistema de Gestão Térmica
Resumindo, um sistema de gerenciamento térmico de bateria controla a temperatura do sistema de bateria por meio de resfriamento ou aquecimento. O controle da temperatura da bateria tem um impacto significativo no desempenho da bateria. As baterias que operam dentro de uma faixa de temperatura razoável têm vida útil mais longa e maior confiabilidade. Um sistema de resfriamento de bateria bem-projetado pode efetivamente remover o excesso de calor gerado durante a operação da bateria, mantendo o aumento da temperatura da bateria dentro de uma faixa razoável, melhorando o ambiente operacional da bateria e, assim, aumentando a vida útil e a confiabilidade da bateria. Alguns sistemas de gerenciamento térmico também incluem aquecimento para garantir que a bateria mantenha uma temperatura operacional razoável, mesmo em ambientes com temperaturas-extremamente baixas.
Dois indicadores importantes do gerenciamento térmico da bateria:
① Manter o equilíbrio da temperatura dentro e entre as baterias;
② Controlar a temperatura absoluta da bateria dentro de uma faixa razoável.
As principais funções do sistema de gerenciamento térmico de uma bateria de energia incluem:
① Medição e monitoramento precisos da temperatura da bateria;
② Dissipação de calor e resfriamento efetivos quando a temperatura do módulo da bateria excede o limite;
③ Aquecimento rápido sob condições-de baixa temperatura para garantir que o sistema de bateria opere dentro da faixa normal de temperatura;
④ Garantir uma distribuição uniforme de temperatura dentro da bateria e reduzir as diferenças de temperatura entre as células individuais.
Os sistemas de gerenciamento térmico de bateria empregam principalmente quatro métodos de resfriamento: resfriamento natural, resfriamento por ar forçado, resfriamento líquido e resfriamento direto. O resfriamento natural é um método de gerenciamento térmico passivo, enquanto o resfriamento por ar forçado, o resfriamento por líquido e o resfriamento por corrente contínua são métodos ativos. A principal diferença entre estes três reside no meio de troca de calor. Atualmente, apresentaremos apenas o método mais comum: refrigeração líquida.
A tecnologia de refrigeração líquida utiliza transferência de calor por convecção líquida para remover o calor gerado pela bateria, diminuindo assim a temperatura da bateria. A mídia líquida possui altos coeficientes de transferência de calor, grande capacidade de calor e rápidas velocidades de resfriamento, reduzindo significativamente a temperatura máxima e melhorando a uniformidade do campo de temperatura da bateria. Além disso, o próprio sistema de gestão térmica é relativamente pequeno em tamanho. Os sistemas de refrigeração líquida oferecem flexibilidade no design: células ou módulos de bateria individuais podem ser imersos em líquido, canais de refrigeração podem ser criados entre os módulos de bateria ou placas de refrigeração podem ser usadas na parte inferior da bateria. Quando a bateria está em contato direto com o líquido, o líquido deve garantir isolamento (como óleo mineral) para evitar curto-circuitos. Alta estanqueidade também é necessária para o sistema de refrigeração líquida. Além disso, a resistência mecânica, a resistência à vibração e a vida útil também são considerações importantes.
