Funciones y clasificación de la batería de energía.
Sistemas de gestión térmica
1. Definición de Sistema de Gestión Térmica
En resumen, un sistema de gestión térmica de la batería controla la temperatura del sistema de la batería mediante refrigeración o calefacción. El control de la temperatura de la batería tiene un impacto significativo en el rendimiento de la batería. Las baterías que funcionan dentro de un rango de temperatura razonable tienen una vida útil más larga y una mayor confiabilidad. Un sistema de enfriamiento de batería bien-diseñado puede eliminar eficazmente el exceso de calor generado durante el funcionamiento de la batería, manteniendo el aumento de temperatura de la batería dentro de un rango razonable, mejorando el entorno operativo de la batería y, por lo tanto, aumentando su vida útil y confiabilidad. Algunos sistemas de gestión térmica también incluyen calefacción para garantizar que la batería mantenga una temperatura de funcionamiento razonable incluso en entornos de temperatura extremadamente baja-.
Dos indicadores importantes de la gestión térmica de la batería:
① Mantener el equilibrio de temperatura dentro y entre las baterías;
② Controlar la temperatura absoluta de la batería dentro de un rango razonable.
Las principales funciones del sistema de gestión térmica de una batería de energía incluyen:
① Medición y seguimiento precisos de la temperatura de la batería;
② Disipación de calor y enfriamiento efectivos cuando la temperatura del módulo de batería excede el límite;
③ Calentamiento rápido en condiciones de baja-temperatura para garantizar que el sistema de batería funcione dentro de su rango de temperatura normal;
④ Garantizar una distribución uniforme de la temperatura dentro del paquete de baterías y reducir las diferencias de temperatura entre las celdas individuales.
Los sistemas de gestión térmica de baterías emplean principalmente cuatro métodos de enfriamiento: enfriamiento natural, enfriamiento por aire forzado, enfriamiento líquido y enfriamiento directo. El enfriamiento natural es un método de gestión térmica pasiva, mientras que el enfriamiento por aire forzado, el enfriamiento por líquido y el enfriamiento por corriente continua son métodos activos. La principal diferencia entre estos tres radica en el medio de intercambio de calor. Actualmente, solo presentaremos el método más común: la refrigeración líquida.
La tecnología de refrigeración líquida utiliza transferencia de calor por convección líquida para eliminar el calor generado por la batería, reduciendo así su temperatura. Los medios líquidos tienen altos coeficientes de transferencia de calor, gran capacidad calorífica y velocidades de enfriamiento rápidas, lo que reduce significativamente la temperatura máxima y mejora la uniformidad del campo de temperatura del paquete de baterías. Además, el propio sistema de gestión térmica tiene un tamaño relativamente pequeño. Los sistemas de refrigeración líquida ofrecen flexibilidad en el diseño: las celdas o módulos de batería individuales se pueden sumergir en líquido, se pueden crear canales de refrigeración entre los módulos de la batería o se pueden utilizar placas de refrigeración en la parte inferior de la batería. Cuando la batería está en contacto directo con el líquido, el líquido debe garantizar un aislamiento (como el aceite mineral) para evitar cortocircuitos. También se requiere una alta estanqueidad para el sistema de refrigeración líquida. Además, la resistencia mecánica, la resistencia a las vibraciones y la vida útil también son consideraciones importantes.
