Hệ thống quản lý nhiệt làm mát bằng chất lỏng loại bỏ độ dốc nhiệt độ để kéo dài tuổi thọ pin Lithium-Ion

Mối đe dọa tiềm ẩn: Sự không nhất quán về nhiệt độ giữa các tế bào pin

Khi tình trạng nóng lên toàn cầu, tình trạng thiếu năng lượng và ô nhiễm môi trường ngày càng gia tăng, xe điện đã nổi lên như một giải pháp thay thế hấp dẫn cho ô tô thông thường. Tuy nhiên, trong quá trình vận hành xe điện—đặc biệt là khi tăng tốc và leo dốc—dòng điện của pin tăng nhanh, tạo ra nhiệt lượng đáng kể. Mặc dù nhiệt độ quá cao là mối đe dọa phổ biến đối với hiệu suất và độ an toàn của pin, nhưng một yếu tố ít thấy hơn nhưng cũng không kém phần nguy hiểm là sự không nhất quán về nhiệt độ giữa các tế bào pin.

Khi các tế bào khác nhau trong bộ pin hoạt động ở nhiệt độ khác nhau, tốc độ xuống cấp của chúng sẽ khác nhau. Một số tế bào già đi nhanh hơn các tế bào khác, làm giảm công suất gói tổng thể, rút ​​ngắn tuổi thọ hệ thống và tạo ra các rủi ro an toàn tiềm ẩn. Nhiệt độ thấp cũng làm giảm hiệu quả sạc và xả. Để đảm bảo hiệu suất, tuổi thọ và độ an toàn của pin lithium-ion trong các điều kiện lái xe phức tạp và thay đổi, hệ thống quản lý nhiệt không chỉ phải duy trì nhiệt độ tối ưu mà còn phải duy trì độ đồng đều về nhiệt độ.

Để giải quyết yêu cầu quan trọng này, nhóm kỹ thuật Tenglong Automotive đã phát triển một hệ thống quản lý nhiệt làm mát bằng chất lỏng được thiết kế dành riêng cho bộ pin lithium-ion của xe điện.

Kỹ thuật xuất sắc: Điều khiển thông minh với tiêu điểm đồng nhất nhiệt độ

Dự án RD13 giới thiệu kiến ​​trúc làm mát bằng chất lỏng phức tạp có khả năng giám sát và kiểm soát toàn diện:

▸ Mạng vi điều khiển tích hợp: Một bộ vi điều khiển trung tâm kết nối qua dây dẫn với nguồn điện trên xe, bộ giảm chấn không khí, bộ điều khiển tần số thay đổi và cảm biến nhiệt độ. Bộ truyền động tần số thay đổi điều khiển cả máy thổi và bơm tuần hoàn, cho phép điều chỉnh công suất làm mát chính xác dựa trên điều kiện thời gian thực.

▸ Giao diện người dùng và các tính năng an toàn: Bộ vi điều khiển giao tiếp với màn hình hiển thị, mô-đun cảnh báo, mô-đun cài đặt thông số, mô-đun so sánh dữ liệu và mô-đun lưu trữ dữ liệu, cung cấp cho người vận hành khả năng hiển thị và kiểm soát đầy đủ đối với hệ thống quản lý nhiệt.

▸ Giao diện nhiệt được tối ưu hóa: Một tấm làm mát được đặt bên dưới mô-đun pin nguồn. Một miếng đệm dẫn nhiệt được đặt giữa đáy mô-đun pin và tấm làm mát để đảm bảo tiếp xúc tuyệt vời và tối đa hóa hiệu quả truyền nhiệt.

▸ Cấu hình dòng song song nối tiếp: Mạch làm mát được thiết kế bằng cách sử dụng kết hợp các kết nối nối tiếp và song song, được tối ưu hóa để đáp ứng các yêu cầu bố trí không gian trong khi vẫn duy trì sự phân bổ chất làm mát đồng đều trên tất cả các ngăn pin.

Những cải tiến quan trọng giúp kéo dài tuổi thọ pin

▸ Tiết kiệm năng lượng theo tần số thay đổi: Hệ thống điều chỉnh công suất quạt gió và bơm nước dựa trên mức nhiệt độ được phát hiện, giảm đáng kể mức tiêu thụ năng lượng trong quá trình hoạt động bình thường.

▸ Loại bỏ độ dốc nhiệt độ: Bằng cách đảm bảo phân bổ nhiệt độ đồng đều trên toàn bộ pin, hệ thống giảm thiểu chênh lệch nhiệt độ giữa các tế bào nằm ở các vị trí khác nhau. Điều này làm cho tất cả các tế bào già đi với tốc độ gần như giống nhau, kéo dài đáng kể tuổi thọ sử dụng chung của hệ thống pin.

▸ Chiến lược làm mát theo giai đoạn: Phương pháp làm mát theo giai đoạn giúp giảm chênh lệch nhiệt độ trong mô-đun pin đồng thời tăng tốc độ làm mát. Lợi ích kép này đảm bảo hiệu suất, tuổi thọ và độ an toàn tối ưu của pin trong các điều kiện lái xe phức tạp và đa dạng mà xe điện thường xuyên gặp phải.

Kết quả đã được chứng minh và sở hữu trí tuệ

Dự án thể hiện việc thực hiện thành công bằng sáng chế phát minh quốc gia: "Hệ thống làm mát bằng pin cho phương tiện sử dụng năng lượng mới" (Bằng sáng chế số ZL201810502762.X). Thiết kế được cấp bằng sáng chế có vỏ bảo vệ, lỗ thông hơi được bố trí hợp lý với tấm chắn bụi và bộ giảm chấn, máy thổi đối lưu cưỡng bức, tấm dẫn nhiệt gắn vuông góc với thành vỏ và cảm biến nhiệt độ tích hợp để theo dõi thời gian thực.

Hội đồng đánh giá cuối cùng xác nhận hệ thống này đã được áp dụng thành công cho dòng sản phẩm xe phun sơn của công ty, đảm bảo hiệu suất của ắc quy, tuổi thọ và độ an toàn trong các điều kiện vận hành phức tạp. Sản phẩm đã đạt doanh thu thương mại, mang lại lợi nhuận kinh tế tích cực.

Cam kết quản lý nhiệt chính xác

Dự án RD13 củng cố cam kết của Xiangyang Tenglong Automotive về việc bảo vệ pin tiên tiến thông qua kiểm soát nhiệt chính xác. Bằng cách tích hợp hệ thống quản lý nhiệt làm mát bằng chất lỏng này vào dòng xe của chúng tôi—bao gồm xe phun xịt, xe buýt và xe hậu cần—chúng tôi đảm bảo rằng mọi tế bào pin đều hoạt động ở nhiệt độ tối ưu, tuổi thọ đồng đều và mang lại tuổi thọ tối đa, mang đến cho khách hàng những chiếc xe điện an toàn, đáng tin cậy và bền bỉ.

Đề xuất dự án RD13 về thiết kế hệ thống quản lý nhiệt làm mát bằng chất lỏng cho pin lithium-Ion của xe điện