Termisk styringssystem for elektriske køretøjer (BTMS)
Electric Vehicle Battery Thermal Management System (BTMS)er et af kernesystemerne, der direkte påvirker sikkerheden, ydeevnen og levetiden for hele køretøjet.
Kølefunktion
Varmeabsorption: Drevet af en elektrisk pumpe strømmer kølevæsken igennemgh væskekøleplader inde i batteripakken (normalt i kontakt med batterimodulerne), der absorberer den varme, der genereres af batteriet.
Varmeafledning: Kølevæsken med høj-temperatur, der har absorberet varme, pumpes til den forreste radiator (luft-afkølet) eller udveksler varme med køretøjets klimaanlæg (via en chiller), hvorved varmen spredes til udeluften.
Cirkulation: Den afkølede kølevæske strømmer tilbage i batteripakken og begynder den næste cyklus.
Opvarmningsfunktion
Når batteritemperaturen er for lav, kan systemet opvarme kølevæsken ved hjælp af en PTC-varmer (positiv temperaturkoefficient termistor).
Den opvarmede kølevæske strømmer gennem de flydende køleplader og fungerer som en "varmtvandsflaske" til at opvarme batteriet.
Nogle avancerede systemer kan også udnytte spildvarme genereret af det elektriske drivsystem, genvinde restvarme gennem pladevarmevekslere til batteriopvarmning, hvilket forbedrer energieffektiviteten.
Det termiske styringssystem består hovedsageligt af følgende komponenter:
Flydende køleplade
Kernevarmevekslerkomponenten i direkte kontakt med batterimodulet er typisk lavet af aluminium med et internt flowkanaldesign. Dens design skal balancere varmeafledningskraft, pålidelighed og letvægt.
Kølevæske
Kræver høj varmeledningsevne, isolering (for at forhindre kortslutninger), lav viskositet, et bredt driftstemperaturområde og god materialekompatibilitet. Ethylenglycol-vandblandinger er almindeligt anvendte (forholdet justeres i henhold til krav til frostvæske), men rene organiske alkoholer og andre dielektriske væsker bruges også nogle gange.
Elektrisk pumpe
Giver strøm til kølevæskecirkulation. Dens hastighed kan ofte justeres for at opnå-on-demand-udbud og reducere energiforbruget.
Varmeveksler
Chiller
En varmeveksler, der forbinder kølemiddelkredsløbet og klimaanlæggets kølekredsløb, bruges til at forbedre kølingen.
Radiator
Placeret foran på køretøjet afleder den varme fra kølevæsken gennem luftstrømmen.
Pladevarmeveksler
Anvendes til varmeveksling mellem forskellige kredsløb, f.eks. til genvinding af spildvarme.
PTC varmelegeme
En enhed, der opvarmer kølevæsken, når opvarmning er påkrævet.
Ventilhus
(f.eks. tre-ventil, magnetventil): Styrer kølevæskens strømningsretning, hvilket muliggør skift mellem forskellige tilstande (f.eks. skift mellem køle- og varmetilstande eller mellem forskellige varmekilder).
Reservoir
Kompenserer for udvidelse og sammentrækning af kølevæskevolumen på grund af temperaturændringer og letter påfyldning og udluftning.
Sensorer og kontrolenheder
Temperatursensorer overvåger batteri- og kølevæsketemperaturer i realtid. Battery Management System (BMS) termisk styringscontroller er hjernen, der intelligent styrer driften af aktuatorer såsom pumper, PTC, ventiler og airconditionkompressorer baseret på temperatursignaler og køretøjsstatus ved hjælp af algoritmer.
