Væskekølende termisk styringssystem eliminerer temperaturgradienter for at forlænge lithium-ion-batteriets levetid

Den skjulte trussel: Temperaturinkonsistens på tværs af battericeller

Efterhånden som den globale opvarmning, energimangel og miljøforurening intensiveres, er elbiler dukket op som et overbevisende alternativ til konventionelle biler. Men under EV-drift - især under acceleration og klatring - stiger batteristrømmen hurtigt og genererer betydelig varme. Mens for høj temperatur er en velkendt trussel mod batteriets ydeevne og sikkerhed, er en mindre synlig, men lige så farlig faktor temperaturinkonsistens på tværs af battericeller.

Når forskellige celler i en batteripakke fungerer ved forskellige temperaturer, afviger deres nedbrydningshastigheder. Nogle celler ældes hurtigere end andre, hvilket reducerer den samlede pakkekapacitet, forkorter systemets levetid og skaber potentielle sikkerhedsrisici. Lave temperaturer forringer også opladnings- og afladningseffektiviteten. For at sikre lithium-ion-batteriets ydeevne, levetid og sikkerhed under komplekse og variable kørselsforhold skal et termisk styringssystem opretholde ikke kun optimale temperaturer, men også temperaturensartethed.

For at imødekomme dette kritiske krav har Tenglong Automotive-ingeniørteamet udviklet et termisk styringssystem for væskekøling, der er designet specifikt til lithium-ion-batteripakker til elektriske køretøjer.

Engineering Excellence: Intelligent kontrol med temperaturensartet fokus

RD13-projektet introducerer en sofistikeret væskekølingsarkitektur med omfattende overvågnings- og kontrolfunktioner:

▸ Integreret mikrocontrollernetværk: En central mikrocontroller forbindes via ledninger til køretøjets indbyggede strømforsyning, luftspjæld, frekvensomformere og temperatursensorer. De variable frekvensdrev styrer både blæsere og cirkulationspumper, hvilket muliggør præcis justering af køleeffekt baseret på realtidsforhold.

▸ Brugergrænseflade og sikkerhedsfunktioner: Mikrocontrolleren forbinder med en skærm, advarselsmodul, parameterindstillingsmodul, datasammenligningsmodul og datalagringsmodul, hvilket giver operatører fuld synlighed og kontrol over det termiske styringssystem.

▸ Optimeret termisk grænseflade: En køleplade er placeret under strømbatterimodulet. En termisk ledende pude er placeret mellem batterimodulets bund og kølepladen for at sikre fremragende kontakt og maksimere varmeoverførselseffektiviteten.

▸ Serie-Parallel Flow-konfiguration: Kølekredsløbet er designet ved hjælp af en kombination af serie- og parallelforbindelser, optimeret til at imødekomme krav til rumlig layout og samtidig opretholde ensartet kølevæskefordeling på tværs af alle battericeller.

Nøgleinnovationer til batterilevetid

▸ Energibesparelser med variabel frekvens: Systemet justerer blæserens og vandpumpens effekt baseret på registrerede temperaturniveauer, hvilket reducerer energiforbruget betydeligt under normal drift.

▸ Eliminering af temperaturgradient: Ved at sikre ensartet temperaturfordeling over batteripakken minimerer systemet temperaturforskelle mellem celler placeret i forskellige positioner. Dette får alle celler til at ældes med næsten identiske hastigheder, hvilket væsentligt forlænger batterisystemets samlede levetid.

▸ Etapevis kølestrategi: En trinvis afkølingstilgang reducerer temperaturforskelle i batterimodulet, mens kølehastigheden accelereres. Denne dobbelte fordel sikrer optimal batteriydelse, lang levetid og sikkerhed under de komplekse og variable køreforhold, som elbiler rutinemæssigt møder.

Beviste resultater og intellektuel ejendomsret

Projektet repræsenterer den vellykkede implementering af et nationalt opfindelsespatent: "A Battery Cooling System for New Energy Vehicles" (patent nr. ZL201810502762.X). Det patenterede design har et beskyttende hus, strategisk placerede ventilationsåbninger med støvskærme og spjæld, blæsere til tvungen konvektion, termisk ledende plader monteret vinkelret på husets vægge og integrerede temperatursensorer til overvågning i realtid.

Det endelige bedømmelsesudvalg bekræftet, at systemet er blevet anvendt med succes på virksomhedens sprøjtebilproduktlinje, hvor det sikrer batteriydelse, levetid og sikkerhed under komplekse driftsforhold. Produktet har opnået kommercielt salg og har givet positive økonomiske afkast.

Forpligtelse til præcision termisk styring

RD13-projektet forstærker Xiangyang Tenglong Automotives forpligtelse til avanceret batteribeskyttelse gennem præcision termisk kontrol. Ved at integrere dette termiske styringssystem for væskekøling i vores køretøjssortiment – ​​inklusive sprøjtningskøretøjer, busser og logistikkøretøjer – sikrer vi, at hver battericelle fungerer ved optimal temperatur, ældes ensartet og leverer maksimal levetid, hvilket giver vores kunder sikre, pålidelige og holdbare elektriske køretøjer.

RD13-projektforslag til design af et termisk styringssystem til væskekøling til lithium-ion-batterier til elektriske køretøjer