Zalantzarik gabe, tenperatura faktoreak eragin handia du baterien errendimenduan, iraupenean eta segurtasunean. Oro har, bateria sistemak 15~35 ℃-ko tartean funtzionatzea espero dugu, irteera eta sarrera potentzia onena, eskuragarri dagoen energia maximoa eta ziklo-bizitza luzeena lortzeko (tenperatura baxuko biltegiratzeak bateriaren egutegi-bizitza luzatu dezakeen arren, ez du zentzurik aplikazioetan tenperatura baxuko biltegiratzea praktikatzeak, eta bateriak oso antzekoak dira pertsonengan alderdi honetan).
Gaur egun, bateria-sistemaren kudeaketa termikoa lau kategoriatan bana daiteke batez ere: hozte naturala, aire bidezko hoztea, likido bidezko hoztea eta zuzeneko hoztea. Horien artean, hozte naturala kudeaketa termiko pasiboko metodo bat da, eta aire bidezko hoztea, likido bidezko hoztea eta korronte zuzena, berriz, aktiboak dira. Hiru hauen arteko desberdintasun nagusia bero-trukerako medioaren aldea da.
· Hozte naturala
Free cooling-ak ez du bero-trukerako gailu gehigarririk. Adibidez, BYD-ek hozte naturala erabili du Qin, Tang, Song, E6, Tengshi eta LFP zelulak erabiltzen dituzten beste modelo batzuetan. Ulertzen da ondorengo BYD-ek hozte likidora aldatuko duela bateria ternarioak erabiltzen dituzten modeloetarako.
· Aireztapena (PTC aire berogailua)
Aire bidezko hozte-sistemak airea erabiltzen du bero-transferentziarako bitarteko gisa. Bi mota ohikoenak daude. Lehenengoari aire bidezko hozte pasiboa deritzo, eta kanpoko airea zuzenean erabiltzen du bero-trukerako. Bigarren mota aire bidezko hozte aktiboa da, eta kanpoko airea aurrez berotu edo hoztu dezake bateria-sistemara sartu aurretik. Hasieran, Japoniako eta Koreako modelo elektriko askok airez hoztutako irtenbideak erabiltzen zituzten.
· Hozte likidoa
Hozte likidoak izoztearen aurkakoa (etilen glikola adibidez) erabiltzen du bero-transferentziarako bitarteko gisa. Oro har, hainbat bero-trukerako zirkuitu daude soluzioan. Adibidez, VOLT-ek erradiadore-zirkuitu bat, aire girotuko zirkuitu bat ditu (PTC Aire Girotua), eta PTC zirkuitu bat (PTC hozgarri-berogailua). Bateriaren kudeaketa sistemak kudeaketa termikoaren estrategiaren arabera erantzuten, doitzen eta aldatzen du. TESLA Model S-ak motorraren hozte-sistemarekin seriean dagoen zirkuitu bat du. Bateria tenperatura baxuan berotu behar denean, motorraren hozte-zirkuitua bateriaren hozte-zirkuituarekin seriean konektatzen da, eta motorrak bateria berotu dezake. Bateria tenperatura altuan dagoenean, motorraren hozte-zirkuitua eta bateriaren hozte-zirkuitua paraleloan doitzen dira, eta bi hozte-sistemek beroa modu independentean xahutuko dute.
1. Gas kondentsadorea
2. Bigarren mailako kondentsadorea
3. Bigarren mailako kondentsadorearen haizagailua
4. Gas kondentsadorearen haizagailua
5. Aire girotuaren presio-sentsorea (presio altuko aldea)
6. Aire girotuaren tenperatura sentsorea (presio altuko aldea)
7. Aire girotuaren konpresore elektronikoa
8. Aire girotuaren presio-sentsorea (presio baxuko aldea)
9. Aire girotuaren tenperatura sentsorea (presio baxuko aldea)
10. Hedapen-balbula (hozkailua)
11. Hedapen-balbula (lurrungailua)
· Hozte zuzena
Hozte zuzenak hozgarria (fase-aldaketako materiala) erabiltzen du bero-trukerako euskarri gisa. Hozgarriak bero kantitate handia xurgatu dezake gas-likido fase-trantsizio prozesuan. Hozgarriarekin alderatuta, bero-transferentziaren eraginkortasuna hiru aldiz baino gehiago handitu daiteke, eta bateria azkarrago ordezkatu daiteke. Sistemaren barruko beroa eramaten da. Hozte zuzenaren eskema BMW i3-an erabili da.
Hozte-eraginkortasunaz gain, bateria-sistemaren kudeaketa termikoaren eskemak bateria guztien tenperaturaren koherentzia kontuan hartu behar du. PACK-ek ehunka zelula ditu, eta tenperatura-sentsoreak ezin ditu zelula guztiak detektatu. Adibidez, Tesla Model S-ren modulu batean 444 bateria daude, baina 2 tenperatura-detekzio puntu baino ez daude antolatuta. Beraz, beharrezkoa da bateria ahalik eta koherenteena egitea kudeaketa termikoaren diseinuaren bidez. Eta tenperatura-koherentzia ona ezinbestekoa da errendimendu-parametro koherenteak lortzeko, hala nola bateriaren potentzia, iraupena eta SOC.
Argitaratze data: 2024ko apirilaren 28a
