Energia berrietako ibilgailuen teknologia gakoetako bat bateriak dira. Baterien kalitateak ibilgailu elektrikoen kostua zehazten du alde batetik, eta ibilgailu elektrikoen autonomia bestetik. Onarpenerako eta adopzio azkarra lortzeko faktore gakoa.
Baterien erabilera-ezaugarrien, eskakizunen eta aplikazio-eremuen arabera, etxean eta atzerrian egiten diren bateria-mota desberdinak ikertzen eta garatzen dira, gutxi gorabehera: berun-azidozko bateriak, nikel-kadmiozko bateriak, nikel-metal hidrurozko bateriak, litio-ioizko bateriak, erregai-pilak, etab., eta horien artean, litio-ioizko baterien garapenak jasotzen du arreta gehien.
Bateriaren beroa sortzeko portaera
Bateriaren moduluko bero-iturria, bero-sorkuntza-tasa, bateriaren bero-ahalmena eta beste parametro erlazionatu batzuk bateriaren izaerarekin estuki lotuta daude. Bateriak askatzen duen beroa bateriaren izaera eta ezaugarri kimiko, mekaniko eta elektrikoen araberakoa da, batez ere erreakzio elektrokimikoaren izaeraren araberakoa. Erreakzioan sortutako bero-energia Qr erreakzio-beroaren bidez adieraz daiteke; polarizazio elektrokimikoak bateriaren benetako tentsioa bere oreka-indar elektroeragiletik aldentzea eragiten du, eta bateriaren polarizazioak eragindako energia-galera Qp bidez adierazten da. Erreakzio-ekuazioaren araberako bateriaren erreakzioaz gain, albo-erreakzio batzuk ere badaude. Albo-erreakzio tipikoen artean elektrolitoen deskonposizioa eta bateriaren autodeskarga daude. Prozesu honetan sortutako albo-erreakzio-beroa Qs da. Gainera, edozein bateriak erresistentzia izango duenez, Joule beroa Qj sortuko da korrontea igarotzean. Beraz, bateria baten bero osoa alderdi hauen beroaren batura da: Qt=Qr+Qp+Qs+Qj.
Kargatzeko (deskargatzeko) prozesu espezifikoaren arabera, bateriak beroa sortzea eragiten duten faktore nagusiak ere desberdinak dira. Adibidez, bateria normalean kargatzen denean, Qr da faktore nagusia; eta bateriaren kargaren azken fasean, elektrolitoaren deskonposizioagatik, albo-erreakzioak gertatzen hasten dira (albo-erreakzioko beroa Qs da), bateria ia guztiz kargatuta eta gehiegi kargatuta dagoenean. Batez ere gertatzen dena elektrolitoaren deskonposizioa da, non Qs nagusi den. Joule beroa Qj korrontearen eta erresistentziaren araberakoa da. Ohiko kargatzeko metodoa korronte konstantepean egiten da, eta Qj balio espezifiko bat da une horretan. Hala ere, abiaraztean eta azelerazioan, korrontea nahiko altua da. HEVrentzat, hau hamarnaka amperetik ehunka amperera bitarteko korrontearen baliokidea da. Une horretan, Joule beroa Qj oso handia da eta bateriaren bero askapenaren iturri nagusia bihurtzen da.
Kudeaketa termikoaren kontrolagarritasunaren ikuspegitik, kudeaketa termikoaren sistemak bi motatan bana daitezke: aktiboak eta pasiboak. Bero-transferentziaren ikuspegitik, kudeaketa termikoaren sistemak honela bana daitezke: airez hoztutakoak, likidoz hoztutakoak eta fase-aldaketako biltegiratze termikoa.
Kudeaketa termikoa airea bero-transferentzia bitarteko gisa erabiliz
Bero-transferentzia bitartekoak eragin handia du kudeaketa termikoaren sistemaren errendimenduan eta kostuan. Airea bero-transferentzia bitarteko gisa erabiltzea da, airea zuzenean sartzea bateriaren modulutik igaro dadin eta beroa xahutzeko helburua lortzeko. Oro har, haizagailuak, sarrera eta irteerako aireztapena eta beste osagai batzuk behar dira.
Aire-sarrerako iturri desberdinen arabera, oro har, honako forma hauek daude:
1 Kanpoko aireztapenarekin hozte pasiboa
2. Bidaiarien konpartimentuko aireztapenerako hozte/berotze pasiboa
3. Kanpoko edo bidaiarien konpartimentuko airearen hozte/berotze aktiboa
Sistema pasiboaren egitura nahiko sinplea da eta zuzenean erabiltzen du dagoen ingurunea. Adibidez, neguan bateria berotu behar bada, bidaiarien konpartimentuko ingurune beroa erabil daiteke airea arnasteko. Bateriaren tenperatura altuegia bada gidatzean eta bidaiarien konpartimentuko airearen hozte-efektua ez bada ona, kanpoko aire hotza arnastu daiteke hozteko.
Sistema aktiborako, sistema bereizi bat ezarri behar da berokuntza edo hozte funtzioak emateko eta bateriaren egoeraren arabera modu independentean kontrolatzeko, eta horrek ibilgailuaren energia-kontsumoa eta kostua ere handitzen ditu. Sistema desberdinen aukeraketa batez ere bateriaren erabilera-eskakizunen araberakoa da.
Kudeaketa termikoa likidoa bero-transferentzia bitarteko gisa erabiliz
Likidoa bitarteko gisa bero-transferentzia egiteko, beharrezkoa da moduluaren eta likido-euskarriaren arteko bero-transferentzia komunikazio bat ezartzea, hala nola ur-xafla bat, konbekzio eta bero-eroapen bidez zeharkako berokuntza eta hozte prozesua egiteko. Bero-transferentzia bitartekoa ura, etilenglikola edo baita hozgarria ere izan daiteke. Bero-transferentzia zuzena ere badago polo-pieza dielektrikoaren likidoan murgilduz, baina isolamendu neurriak hartu behar dira zirkuitulaburra saihesteko.
Hozte likido pasiboak, oro har, likido-giro-aire bero-trukea erabiltzen du eta ondoren kokoak sartzen ditu baterian bigarren mailako bero-trukerako, hozte aktiboak, berriz, motorraren hozgarri-likido medioko bero-trukagailuak edo berogailu elektrikoa/olio termikoaren berogailua erabiltzen ditu lehen mailako hozte bat lortzeko. Berokuntza, lehen mailako hoztea bidaiarien kabinako airearekin/aire girotuko hozgarri-likido medioarekin.
Airea eta likidoa bitarteko gisa erabiltzen dituen kudeaketa termikoaren sistemak haizagailuak, ur-ponpak, bero-trukagailuak eta berogailuak behar ditu (PTC aire berogailua), hodiak eta bestelako osagarriak egitura handiegia eta konplexuegia egiteko, eta bateriaren energia ere kontsumitzen du, matrizea Bateriaren potentzia-dentsitatea eta energia-dentsitatea jaisten dira.
(PTC hozgarriaberogailu) Ur bidez hoztutako bateria hozteko sistemak hozgarria (% 50 ura / % 50 etileno glikola) erabiltzen du bateriaren beroa aire girotuko hozgarri sistemara transferitzeko bateria hozkailuaren bidez, eta gero ingurunera kondentsadorearen bidez. Inportatutako uraren tenperatura erraz lortzen da tenperatura baxuago batera bateria hozkailuak beroa trukatu ondoren, eta bateria doi daiteke laneko tenperatura-tarte onenean funtziona dezan; sistemaren printzipioa irudian ageri da. Hozgarri sistemaren osagai nagusiak hauek dira: kondentsadorea, konpresore elektrikoa, lurrungailua, gelditze-balbula duen hedapen-balbula, bateria hozkailua (gelditze-balbula duen hedapen-balbula) eta aire girotuko hodiak, etab.; hozteko uraren zirkuituak honako hauek ditu:ur-ponpa elektrikoa, bateria (hozte-plakak barne), bateria-hozkailuak, ur-hodiak, hedapen-tangak eta beste osagarri batzuk.
Argitaratze data: 2023ko uztailaren 13a
