He aha ka ʻōnaehana hoʻokele wela?

He aha ka ʻōnaehana hoʻokele wela?

ʻO ka hoʻokele wela o ka pākaukau, e pili ana i ka hopena o ka wela ma ka hana ʻana o ka pākaukau, i hui pū ʻia me nā hiʻohiʻona electrochemical o ka pākaukau a me nā mīkini hana wela, a hoʻokumu ʻia i ka pae wela o ka hoʻopiʻi / hoʻokuʻu ʻana o kahi pākahi kikoʻī, he ʻenehana ia e hoʻoponopono ai i ka hoʻokuʻu ʻana o ka wela a i ʻole ka holo ʻana o ka wela ma muli o ke kiʻekiʻe a i ʻole ka haʻahaʻa haʻahaʻa i ka wā o ka hana ʻana. Loaʻa ʻia kēia ma o ka hoʻolālā noʻonoʻo a hoʻokumu ʻia i ka ʻepekema waiwai, electrochemistry, heat transfer, molecular dynamics, a me nā hoʻopaʻi ʻē aʻe. ʻO ka mālama ʻana i kahi pae wela hana kūpono he mea nui ia no ka pūʻolo pila e mālama ai i ka hana maikaʻi. No laila, ʻo ka hoʻolālā ʻana i kahi hoʻolālā hoʻokele wela kūpono no nā ʻeke pākahiko lithium -ion he mea nui ia no ka hoʻomaikaʻi ʻana i ka hana holoʻokoʻa o ka ʻōnaehana pākahi.

ʻElima mau hana nui i loko o ka ʻōnaehana hoʻokele wela o ka pā uila: ① ke ana pololei a me ka nānā ʻana i ka mahana pākaukau; ② ka hoʻoheheʻe ʻana i ka wela a me ka ea i ka wā i kiʻekiʻe loa ka mahana o ka pā pākahi; ③ hoʻomehana wikiwiki ma lalo o -ʻano wela haʻahaʻa; ④ ka hoʻoheheʻe ʻana i nā kinoea ʻino; a me ⑤ e hōʻoia ana i ka hoʻokaʻawale ʻana o ka mahana i loko o ka pā pākaukau.

Pono ka ʻōnaehana hoʻolālā wela o ka ʻōnaehana hoʻolālā ʻōnaehana kiʻekiʻe-. I kēia manawa, nui nā ʻano hana hoʻolālā no nā ʻōnaehana hoʻokele wela. ʻO ka mea maʻamau i hoʻohana ʻia he ʻōnaehana hoʻokele wela pākaukau i hoʻolālā ʻia e ka National Renewable Energy Laboratory (NREL) ma ʻAmelika Hui Pū ʻIa, nona ke kaʻina hana hoʻolālā he ʻehiku ʻanuʻu:

1) E ho'oholo i ka -kalipa pono'ī a me nā koi o ka ʻōnaehana hoʻokele wela. Ma muli o nā hiʻohiʻona wela o ka pākaukau a me ka laulā wela hana kūpono, e hoʻoholo i ka mana ponoʻī-kalipa o ka ʻōnaehana hoʻomalu wela. No ka la'ana, he 10~40 degere ka mahana hana kūpono no nā 'anikini mana lithium-ion, me ka palena ha'aha'a o ka 0 degere a me ka palena wela -ki'eki'e o 45 degere. No laila, ʻo ka hoʻolālā ʻana o ka ʻōnaehana hoʻokele wela, ʻoiai e hālāwai ana me nā mahana hana koʻikoʻi o ka pākaukau, e hoʻoikaika e hoʻokō i nā koi wela hana kūpono o ka pila.

2) E ana a hoʻohālikelike i ka hana ʻana o ka wela a me ka hiki ke wela. Ma o ka ho'ā 'ana o ka ho'oku'u 'ana o ka pila pila a me ka helu ho'ohālike e pili ana i ka nui o ka wela o ka pila, e ho'oholo i ka wela a i 'ole ka mana wela.

3) ʻO ka loiloi mua o ka ʻōnaehana hoʻokele wela, me ke koho ʻana i ke ʻano hoʻololi wela a me ka hoʻolālā ʻana i ke ʻano o ka wela. ʻO ka maʻamau, loaʻa ka hoʻoluʻu pākaukau ma o ka hoʻoluʻu ʻana i ka ea a i ʻole ka hoʻoluʻu wai. He mea maʻalahi nā ʻōnaehana hoʻoheheʻe ea i ka hana akā ʻaʻole pono; ʻO nā ʻōnaehana hoʻoheheʻe wai he paʻakikī i ka hana akā maikaʻi loa. Aia kekahi ʻano ʻano hoʻomehana ʻokoʻa, e like me ke kahe ʻana o ka ea wela, ka hoʻoheheʻe ʻana o ka wai, a me ka hoʻoheheʻe ʻana i ka wela wela mai ke kumu wela.

4) E wānana i ke ʻano wela o ka module a me ka pūʻolo pila. Ma muli o nā kūlana hana o ka pahu pākahi, wānana a loiloi i ka hoʻoheheʻe ʻana o ka wela a me nā koi wela i ka wā e noi ai.

5) Hoʻolālā mua o ka ʻōnaehana hoʻokele wela. Ma muli o ke ʻano wela i hoʻoholo ʻia a me nā hopena loiloi ʻano wela, e hana i ke kumu a me ka hoʻolālā ʻenekinia o ka ʻōnaehana hoʻokele wela.

6) Hoʻolālā a hoʻāʻo i ka ʻōnaehana hoʻokele wela. E hana i nā ʻōnaehana pākaukau i hoʻemi ʻia a i ʻole ka piha{3}}a me ka ʻōnaehana hoʻokele wela, a e hōʻoia i ka pono o ka ʻōnaehana hoʻokele wela ma lalo o nā kūlana hana maoli i hoʻohālikelike ʻia ma kahi papa hoʻāʻo.

7) Hoʻonui i ka ʻōnaehana hoʻokele wela. Hoʻomaikaʻi a hoʻomaikaʻi i ka ʻōnaehana hoʻokele wela ma muli o nā hopena hoʻokolohua.

ʻAʻole maikaʻi nā pila i ka hoʻokele wela. ʻAʻole lawa ka ʻike ʻana i ka puʻunaue wela o ka ʻili no ka hoʻomaopopo piha ʻana i ke kūlana wela o loko o ka pā. ʻO ka helu ʻana i ke kahua wela o loko me ka hoʻohana ʻana i nā hiʻohiʻona makemakika a me ka wānana ʻana i ke ʻano wela o ka pākaukau he hana koʻikoʻi i ka hoʻolālā ʻana i nā ʻōnaehana hoʻokele wela. I kēia manawa, loaʻa nā kumu hoʻohālike makemakika koʻikoʻi i ʻelua -dimensional a me ʻekolu- models. Ma waena o ia mau mea, ua ho'ohana nui 'ia ke kŘkohu 'ekolu -, ma muli o kona pololei maika'i a me ka ho'ololi 'ana, i ho'ohana nui 'ia i loko o nā 'ōnaehana ho'okele wela o ka pila. Penei ke kumu hoʻohālike:

Battery Thermal Field Calculation and Temperature Prediction

Ma kahi o T ka wela;

ʻO ρ ka mānoanoa maʻamau;

ʻO c_p ka mana wela kūikawā o ka pila;

ʻO λ_x, λ_y, λ_z ka hoʻoili wela o ka pila ma nā kuhikuhi x, y, a me z;

ʻO q ka wikiwiki o ka hana ʻana i ka wela no kēlā me kēia leo.

ʻO ka ʻokoʻa o ka mahana ma waena o nā modula pākahi like ʻole i loko o ka pahu pākaukau e hoʻonui i ka like ʻole o ka pale ʻana i loko a me ka hiki. I ka hala ʻana o ka manawa, hiki i kēia ke alakaʻi i ka hoʻokuʻu ʻana a i ʻole{1}}hoʻopau ʻana i kekahi mau pila, e pili ana i ko lākou ola a me ka hana, a me ka hana ʻana i nā pōʻino palekana. ʻO nā ʻokoʻa wela ma waena o nā modula pākaukau i loko o ka pahu pākaukau e pili pono ana i ka hoʻonohonoho ʻana i ka pūʻolo pila. ʻO ka mea maʻamau, ʻoi aku ka nui o ka wela ma waena, a ʻoi aku ka maikaʻi o ka hemo ʻana o ka wela ma nā ʻaoʻao. No laila, i ka hoʻolālā ʻana i ke ʻano o ka pā uila a me ka hoʻoheheʻe wela, he mea koʻikoʻi ia e hōʻoia i ka hoʻokaʻawale ʻana o ka wela. ʻO ka lawe ʻana i ka hoʻoluʻu ʻana i ka ea ma ke ʻano he laʻana, aia ma ke ʻano he ʻelua ʻano hoʻoheheʻe ʻana: series a parallel, e hōʻoia i ka hoʻokaʻawale ʻana o ka wela. Pono ka hoʻolālā airflow e pili i nā loina kumu o ka mechanics fluid a me ka aerodynamics.

I ka hoʻolālā ʻana i kahi ʻōnaehana hoʻokele wela pākaukau, pono e koho pono ʻia ke ʻano a me ka mana o ka peʻa, ka helu o nā mea ʻike wela, a me kahi o nā helu ana.

ʻO ka lawe ʻana i ka hoʻoluʻu ea ma ke ʻano he laʻana, i ka hoʻolālā ʻana i ka ʻōnaehana hoʻoluʻu, ʻoiai e hōʻoiaʻiʻo ana i kahi hopena hoʻoluʻu, pono e hoʻemi ʻia ke kūpaʻa kahe e hōʻemi i ka walaʻau fan a me ka hoʻohana ʻana i ka mana, a laila e hoʻomaikaʻi ai i ka ʻōnaehana holoʻokoʻa. Hiki ke koho ʻia ka hoʻohana ʻana i ka mana o ka peʻa ma ka helu ʻana i ka hāʻule o ke kaomi a me ke kahe kahe me ka hoʻohana ʻana i nā ʻano hoʻokolohua, ka hoʻohālikelike ʻana, a me nā kaʻina fluid dynamics (CFD). Ke haʻahaʻa ka pale kahe, hiki ke noʻonoʻo ʻia nā mea pā kahe axial; ke kiʻekiʻe ke kūʻē kahe, ʻoi aku ka maikaʻi o nā mea pā centrifugal. ʻOiaʻiʻo, pono e noʻonoʻo ʻia ka wahi i noho ʻia e ka peʻa a me kāna kumukūʻai. ʻO ka loaʻa ʻana o ka hoʻolālā hoʻokele hoʻokele maikaʻi loa kekahi o nā hana o kahi ʻōnaehana hoʻokele wela.

Schematic diagram of temperature measurement points in the battery box

ʻAʻole kūlike ka puʻunaue wela o ka puʻupuʻu pila i loko o ka pahu pākahi, no laila, pono e ʻike i ka puʻunaue wela o ka puʻupuʻu ma lalo o nā kūlana like ʻole e hoʻoholo ai i nā wahi wela koʻikoʻi. Hāʻawi nā mea ʻike wela hou aʻe i ke ana wela piha, akā hoʻonui i ke kumukūʻai ʻōnaehana a me ka paʻakikī. Ma muli o ka pōʻaiapili ʻenekinia kikoʻī, hiki ke hoʻohana ʻia ka nānā ʻana i ka wela o ka ʻenekinia kikoʻī, ma ke ʻano, hiki ke hoʻohana ʻia ka nānā ʻana i ka mahana wela o ka pahu pākahi, nā modula pākaukau, a me nā cell pākahi, e hoʻoholo ana i ka helu o nā kiko ana wela a me ka ʻimi ʻana i nā kiko kūpono ma nā wahi like ʻole. Pono ka hoʻolālā maʻamau e hōʻoia i ka ʻike ʻole ʻia o nā mea ʻike wela i ke kahe ea hoʻoluʻu e hoʻomaikaʻi i ka pololei a me ke kūpaʻa o nā ana wela. I ka hoʻolālā ʻana i ka pākaukau, pono e mālama ʻia kahi wahi no nā mea ʻike wela; no ka laʻana, hiki ke hoʻolālā ʻia nā puka kūpono ma nā wahi kūpono. He 228 mau keena hoʻokahi ka pūʻolo pākahi o ka Toyota Prius hybrid kaʻa uila, a hana ʻia ka nānā ʻana i ka wela e 5 mau mea ʻike wela. Hoʻohana ka ʻōnaehana uila kaʻa pahi uila i hoʻolālā ʻia e Beijing Institute of Technology i 6 mau ana ana wela ma ka pahu (e ʻike i ka ʻāpana i hoʻopuni ʻia ma ke Kiʻi 8-16a), i hoʻonohonoho ʻia ma nā hopena maikaʻi a maikaʻi ʻole a me nā wahi puka laina mana o ka pahu pākahi, e like me ka hōʻike ʻana ma ka Figure 8-16.

Ma muli o ke ʻano o ka hoʻololi ʻana i ka wela, hiki ke hoʻokaʻawale ʻia ka hoʻoluʻu ʻana o nā ʻōnaehana hoʻokele wela i ʻekolu mau ʻano: ka hoʻoluʻu ʻana i ka ea, ka hoʻoheheʻe wai, a me ka hoʻololi ʻana i nā mea. Ke noʻonoʻo nei i ka noiʻi a me ka hoʻomohala ʻana a me nā kumukūʻai hana, ʻo ka ʻōnaehana hoʻoheheʻe wela i kēia manawa ke hoʻohana nei i ka ea ma ke ʻano he wela wela.

Ma muli o ka hoʻoheheʻe ʻana o ka wela, hiki ke hoʻokaʻawale ʻia nā ʻōnaehana hoʻoheheʻe ea i ʻelua ʻano: series ventilation a me parallel ventilation, e like me ka hōʻike ʻana ma nā kiʻi 8-17 a me 8-18, kēlā me kēia.

I ka hoʻonohonoho pūʻulu, kahe maʻamau ka ea mai kekahi ʻaoʻao o ka pūʻolo pila a i kekahi ʻaoʻao e wehe i ka wela. Eia nō naʻe, lawe ka ea i ka wela mai nā wahi āna i hele ai ma mua a i nā wahi āna e hele ai ma hope aku, e hopena i nā wela kūlike ʻole a me nā ʻokoʻa wela nui. Ma kahi hoʻonohonoho like, piʻi ka ea ma waena o nā modules i ke kū pololei, e puʻunaue like ana i ka ea a me ka hōʻoia ʻana i ka hoʻoheheʻe ʻana o ka wela i loko o ka pā pākaukau.

Hiki ke hoʻokaʻawale ʻia nā ʻōnaehana hoʻokele wela i loko o nā ʻōnaehana passive a me ka ikaika e pili ana i ka loaʻa ʻana o nā mea hoʻomehana kūloko a i ʻole nā mea hoʻoluʻu. ʻAʻole i emi ke kumukūʻai o nā ʻōnaehana passive a koi aku i nā ʻōnaehana maʻalahi; ʻoi aku ka paʻakikī o nā ʻōnaehana hana a koi aku i ka mana hou aʻe, akā hāʻawi i ka hana ʻoi aku ka maikaʻi.

Hōʻike nā kiʻi 8-19, 8-20, a me 8-21 i nā kiʻi kiʻi o ka hoʻomehana ʻana a me ka passive ea a me nā hale hoʻopau wela.

Thermal Management System Design and Implementation

Ma nā Kiʻi 8-19 a me 8-20, ʻoiai ua maʻalili a hoʻomehana ʻia ka ea e ka ea ea a i ʻole ka ʻōnaehana hoʻomehana o ke kaʻa, ua manaʻo ʻia he ʻōnaehana passive. Me kēia ʻōnaehana passive, ma muli o ka like ʻole o ka mahana o ka ea ambient i hoʻokomo ʻia, pono e hana ka ea ambient i loko o kahi pae wela (10 ~ 35 degere) no ka hoʻokele wela kūpono. ʻO ka hana ʻana ma lalo o ke anuanu a wela paha ka hopena i ka like ʻole o ka pūʻolo pila.

I loko o nā ʻōnaehana hoʻomehana, ma waho aʻe o ka hoʻokomo ʻana i ka ea wela i loko o ka pahu pākaukau, hiki ke hoʻohana ʻia nā ʻano hana ʻē aʻe, e like me ka hōʻike ʻana ma nā Kiʻi 8-22~8-25 (no nā ʻeke prismatic).

Other heating methods