Hi ha problemes amb la gestió tèrmica de les bateries d'energia en els vehicles d'energia nova
Tot i que la gestió tèrmica de les bateries d'energia per als vehicles d'energia nova ha aconseguit un cert desenvolupament, encara queden alguns problemes urgents per resoldre, com ara el disseny imperfecte de la gestió tèrmica de les cèl·lules individuals, l'estructura de dissipació de calor no optimitzada del sistema de bateries, el baix nivell d'intel·ligència de la gestió tèrmica estratègia de control del sistema, etc. En aquest sentit, cal optimitzar el disseny tèrmic dins de la bateria, l'estructura de dissipació de calor del sistema i l'estratègia de control per aconseguir una gestió tèrmica més eficient i garantir que la bateria funcioni dins del rang de temperatura òptim.
1. Disseny imperfecte de gestió tèrmica de cèl·lules individuals
El disseny del sistema de gestió tèrmica de la bateria d'energia del vehicle d'energia nova és crucial, però encara hi ha alguns problemes, especialment en la gestió tèrmica de cèl·lules individuals.
En primer lloc, hi ha un problema d'uniformitat de temperatura insuficient en el disseny de gestió tèrmica de cèl·lules individuals. Com que el paquet de bateries es compon de diverses cel·les individuals, aquestes cèl·lules individuals generaran calor durant el procés de càrrega i descàrrega. Si la calor no es pot dispersar en el temps i de manera uniforme, farà que la temperatura local de la bateria augmenti i es formi punts calents. Aquest efecte de punt calent no només afectarà l'eficiència de treball de la bateria, sinó que també accelerarà l'envelliment de la bateria i fins i tot causarà perills per a la seguretat. Al mateix temps, la complexitat de l'estructura interna de la bateria i el canvi de la bretxa entre les cèl·lules individuals faran que la distribució de la calor sigui desigual. És difícil que el disseny de gestió tèrmica actual resolgui completament aquest problema, especialment en condicions de càrrega elevada o entorns extrems.
En segon lloc, el problema de concordança de la velocitat de resposta tèrmica i la capacitat tèrmica de les cèl·lules individuals també és un repte important en el disseny de la gestió tèrmica. El sistema de gestió tèrmica ideal de la bateria d'energia del vehicle d'energia nova ha de ser capaç de respondre ràpidament als canvis en la calor generada per la bateria i tenir una capacitat tèrmica suficient per absorbir o alliberar energia tèrmica per garantir l'estabilitat de la temperatura de la bateria. Tanmateix, quan la bateria d'alimentació funciona en un entorn amb càrrega i descàrrega ràpides, descàrrega d'alta velocitat o grans fluctuacions de temperatura, el sistema de gestió tèrmica sovint és difícil de respondre ràpidament i gestionar-lo de manera eficaç. Especialment quan el disseny de la bateria té una alta densitat d'energia, el rendiment de la resposta tèrmica i la configuració de la capacitat tèrmica del sistema de gestió tèrmica són especialment importants, però és difícil que el disseny existent trobi un equilibri perfecte entre lleuger i alta eficiència. Això pot afectar la vida útil del cicle i el rendiment de seguretat de la bateria d'alimentació.
2. Cal optimitzar l'estructura de dissipació de calor del sistema de bateries
Hi ha un problema en la gestió tèrmica de la bateria de potència dels vehicles d'energia nova que cal optimitzar l'estructura de dissipació de calor del sistema de bateria. Actualment, l'estructura de dissipació de calor del sistema de bateries d'energia s'enfronta a reptes per fer front a entorns d'alta temperatura i càrrega i descàrrega ràpides. Es fa malbé fàcilment en entorns d'alta temperatura i una temperatura excessiva accelerarà l'envelliment de la bateria i reduirà el seu rendiment. Al mateix temps, la càrrega i la descàrrega ràpides generaran molta calor, i el sistema tradicional de dissipació de calor sovint no pot dissipar la calor de manera efectiva en aquest cas, donant lloc a un augment massa ràpid de la temperatura de la bateria. A més, l'estructura de dissipació de calor del sistema de bateries és insuficient pel que fa a l'efecte de dissipació de calor i la uniformitat de dissipació de calor dels paquets de bateries de gran capacitat. Amb el desenvolupament de nous vehicles d'energia, la capacitat de la bateria continua augmentant i el problema de dissipació de calor dels paquets de bateries de gran capacitat s'ha tornat cada cop més destacat. L'estructura tradicional de dissipació de calor sovint no pot cobrir completament tot el paquet de bateries, donant lloc a temperatures excessivament altes en algunes zones i temperatures massa baixes en altres zones, donant lloc a una dissipació de calor desigual. Aquesta dissipació de calor desigual farà que la diferència de temperatura de les cèl·lules individuals dins de la bateria sigui massa gran, afectant el rendiment de càrrega i descàrrega de la bateria i la vida útil.
3. Baixa intel·ligència de l'estratègia de control del sistema de gestió tèrmica
En primer lloc, l'estratègia de control té certes limitacions. Actualment, el sistema de gestió tèrmica de les bateries de potència dels vehicles d'energia nova adopta principalment l'estratègia tradicional de control del llindar de temperatura, és a dir, establint límits de temperatura superiors i inferiors estàtics per activar mesures de dissipació de calor o refrigeració. Tanmateix, aquesta estratègia de control estàtic no pot adaptar-se completament a les necessitats de gestió tèrmica de la bateria en diferents condicions de treball i condicions ambientals. Per exemple, en un entorn d'alta temperatura, l'estratègia tradicional de control del llindar de temperatura pot ser massa conservadora, donant lloc a l'activació freqüent de mesures de dissipació de calor, afectant l'eficiència d'utilització d'energia de la bateria. En un entorn de baixa temperatura, és possible que l'estratègia de control tradicional no pugui iniciar les mesures de calefacció a temps, afectant el rendiment i la vida útil de la bateria.
En segon lloc, el grau d'intel·ligència en el processament de dades i la presa de decisions és limitat. Tot i que alguns sistemes de gestió tèrmica de bateries d'alimentació utilitzen sensors i unitats de control per al seguiment i l'ajust de les dades, encara hi ha limitacions en el processament de dades i la presa de decisions. Per exemple, en el sistema de gestió tèrmica, per a característiques tèrmiques complexes de la bateria i condicions ambientals, com ara la distribució de la temperatura interna de la bateria, la velocitat de càrrega, la temperatura ambient, etc., la capacitat de processament de dades del sistema existent és limitada i és impossible explotar completament i utilitzar aquestes dades per optimitzar l'estratègia de gestió tèrmica. A més, la capacitat de presa de decisions del sistema de gestió tèrmica existent és relativament limitada i és impossible realitzar una optimització integral basada en múltiples paràmetres i condicions, la qual cosa fa que la precisió i l'adaptabilitat de l'estratègia de control siguin limitades.
