Aplicación central y valor técnico de las unidades de refrigeración líquida de alta y baja temperatura en la detección de baterías de energía

I. posicionamiento: baterías de energíaLa solución central del "control preciso de la temperatura"

Las unidades de refrigeración líquida de alta y baja temperatura pasanMedios líquidos (como el agua)Circulación forzada de la solución de EtilenglicolLograr un control de temperatura de alta precisión en el entorno de detección de baterías..- 40 ° C a 150 ° c), su precisión de control de temperatura (+ 0,1 ° c), eficiencia de intercambio de calor (3 a 5 veces más alta que la refrigeración tradicional por aire) y velocidad de respuesta dinámica (velocidad de cambio de temperatura de hasta 5 ° C / min) son significativamente mejores que el sistema de control de temperatura del aire.

En la detección de baterías de energía, la unidad de refrigeración líquida esCarga y descarga de alta potencia, ciclo de largo ciclo, prueba paralela multicanalEsperanzadorEl "equipo recién necesario" resuelve directamente los puntos dolorosos del retraso tradicional en el control de la temperatura por aire y frío, la mala uniformidad de la temperatura y el alto consumo de energía, y apoya la verificación del rendimiento en todas las dimensiones, desde la batería hasta el nivel del sistema.

II. escenarios de aplicación básicos y ventajas tecnológicas

Sobre la base de las diferentes etapas de la detección de baterías de energía (investigación y desarrollo, producción y certificación), la aplicación de unidades de refrigeración líquida se puede dividir en los siguientes cuatro escenarios centrales:

1. prueba de rendimiento de carga y descarga de alta potencia: resolver el problema de control de temperatura de "choque térmico instantáneo"

lNecesidades de detección: la batería de energía está enCuando se carga y descarga de alta potencia, como 3C / 5c / 10C (como la prueba de carga rápida de 4.680 baterías 10 c), la producción instantánea de calor puede alcanzar entre 5 y 10 veces las condiciones de trabajo convencionales (la potencia térmica de una sola batería es ≥ 100 w), y es necesario eliminar rápidamente el calor para evitar el riesgo de atenuación de la capacidad o pérdida de control térmico causada por sobrecalentamiento local.

lEl papel central de las unidades de refrigeración líquida:

nControl preciso de la temperatura: a través de una placa refrigerada por líquido con flujo ajustable (con la batería)/ contacto directo del módulo), controlar la temperatura de la superficie de la batería en 25 ± 2 ℃ (rango óptimo de temperatura de carga y descarga), diferencia de temperatura ≤ 1 ℃ (evitar el deterioro de la consistencia de la batería debido al gradiente de temperatura);

nRespuesta térmica dinámica: apoyoRefrigeración / calefacción "pulsada", como el enfriamiento instantáneo en la etapa de descarga de 10c (30 segundos consecutivos), que se recupera rápidamente a temperatura ambiente después de la descarga, simulando la escena real del usuario de "aceleración rápida - ralentí".

lCoincidencia de parámetros técnicos:

nCapacidad de refrigeración:5 a 50 kW (canal único), soporte para el control independiente multicanal (como el sistema de prueba de 32 canales);

nRango de regulación de flujo:0,5 a 10 l / MIN (emparejamiento dinámico de acuerdo con la potencia térmica para evitar el sobreenfriamiento o el bajo enfriamiento);

nDiferencia de temperatura entre importación y exportación:≤ 3 ° c (garantizar la eficiencia del intercambio de calor y evitar la transición de fase del refrigerante).

2. prueba de vida útil del ciclo de largo ciclo: garantizar la precisión de los datos en un "ambiente de temperatura constante"

lNecesidades de detección: prueba de vida útil del ciclo de la batería de energía (por ejemplo1000 / 3000 ciclos) deben estar enAmbiente de temperatura constanteA continuación (por ejemplo25 ° C ± 0,5 ° c) para descartar la interferencia de las fluctuaciones de temperatura en la tasa de atenuación de la capacidad (por cada 10 ° C de aumento de la temperatura, la vida útil de la batería puede reducirse en un 50%).

lEl papel central de las unidades de refrigeración líquida:

nEstabilidad a temperatura constante: aprobadoEl control de circuito cerrado de la EIP controla la fluctuación de temperatura en la cabina de prueba en ± 0,1 ° C ( ± 2 ° C mejor que los requisitos de la norma nacional GB / T 31484) para garantizar la repetibilidad de los datos circulares (error de prueba de diferentes lotes ≤ 2%);

nOperación de bajo consumo de energía: adoptadoEl "compresor de conversión de frecuencia + intercambiador de calor de placa" ahorra más del 30% de energía en comparación con las unidades de refrigeración por aire tradicionales (especialmente en escenarios de funcionamiento continuo a largo plazo, como 3000 ciclos que duran de 1 a 2 meses).

lCasos típicos:

nUna empresa automotriz tiene razón.La batería ncm523 se sometió a 1000 pruebas de ciclo (carga 1C / descarga 1c), la unidad de refrigeración líquida estabilizó la temperatura ambiente en 25 ° C ± 0,1 ° c, con una tasa de retención de capacidad final del 82,3%, y la dispersión de datos (rsd) ≤ 1,5%, muy por debajo del 4,2% del sistema de refrigeración por aire.

3. clasificación de baterías y prueba de consistencia de módulos: lograr "temperatura uniforme por lotes" y mejora de la eficiencia

lNecesidades de detección: en la línea de producción, la batería debe clasificarse a través de parámetros como la capacidad, la resistencia interna y la tasa de descarga automática (por ejemplo, la selección de puntos).Baterías de clase A / B / c), mientras que la uniformidad de la temperatura afecta directamente la consistencia de los resultados de la prueba (por cada diferencia de temperatura de 1 ° c, el error de la prueba de capacidad es de aproximadamente 0,5%).

lEl papel central de las unidades de refrigeración líquida:

nControl paralelo de temperatura multicanal: paraEl Banco de prueba de batería de canal 8 / 16 / 32 proporciona un circuito de refrigeración líquida independiente, con una desviación de temperatura ≤ 0,2 ° C en cada canal, asegurando que el mismo lote (como 5000 baterías) complete la clasificación en las mismas condiciones de temperatura, lo que mejora la eficiencia de clasificación en un 50% (en comparación con la prueba de canal único);

nCambio rápido de temperatura: apoyoLa "prueba de envejecimiento a alta temperatura - temperatura ambiente" se conecta sin problemas, como después de completar el envejecimiento de 24 horas a 45 ℃, el sistema de refrigeración líquida reduce la temperatura a 25 ℃ en 10 minutos, realiza directamente la prueba de capacidad y acorta el ritmo de producción.

4. prueba de adaptabilidad ambiental a nivel de sistema (paquete de baterías): simulación de la capacidad de gestión térmica en "condiciones de trabajo"

lNecesidades de detección: el paquete de baterías debe pasarPruebas a nivel de sistema como "arranque a baja temperatura", "resistencia a alta temperatura" y "impacto de temperatura" (como la verificación de rendimiento en el entorno de la norma nacional GB / T 31485 - 40 ° C a 55 ° c), las unidades de refrigeración líquida deben ir acompañadas de paquetes de baterías.Sistema de gestión térmica a bordo..Bms) trabajo colaborativoVerificar la efectividad de su control de temperatura a temperatura.

lEl papel central de las unidades de refrigeración líquida:

nSimulación de temperatura: aprobadoLa combinación de "refrigeración por compresor + calefacción eléctrica" proporciona un entorno de amplia gama de temperatura de - 40 ° C a 85 ° C para el paquete de baterías, coopera con el control de flujo (0 a 50l / min) para simular las condiciones reales del Circuito de refrigeración líquida del vehículo (por ejemplo, BMS inicia el calentamiento PTC en invierno - 20 ° c, la unidad de refrigeración líquida debe proporcionar simultáneamente un ambiente de baja temperatura de - 20 ° C para verificar la eficiencia del calentamiento);

nVerificación de la inhibición del descontrol térmico: en la prueba de propagación fuera de control del calor del paquete de baterías, la unidad de refrigeración líquida se puede cambiar rápidamente a"Modo de enfriamiento rápido de - 40 ° c", evaluar el efecto inhibidor de enfriamiento del sistema de enfriamiento líquido sobre la batería fuera de control térmico (por ejemplo, reducir la temperatura de la batería defectuosa de 200 ° C a menos de 80 ° C en 10 minutos).

III. indicadores clave de selección y tendencias tecnológicas

lParámetros de selección del núcleo:

a)Alcance y precisión del control de temperatura:- 40 ° C a 150 ° c (modelo básico), - 60 ° C a 200 ° c (modelo de temperatura ancha), precisión ± 0,1 ° C a ± 0,5 ° c (según la selección de la escena, la escena de investigación y desarrollo tiene prioridad sobre la Alta precisión);

a)Tasa de variación de temperatura:0,5 a 10 ° C / MIN (la prueba dinámica requiere una tasa de alta velocidad, como el requisito de la prueba de impacto de temperatura de 10 ° C / min);

a)Compatibilidad: sistema de soporte y prueba de batería..CTS）、 El instrumento de adquisición de datos (daq) está vinculado, retroalimenta los datos de temperatura en tiempo real y ajusta automáticamente el flujo / potencia;

a)Protección del medio ambiente y Seguridad: adoptar bajoLos refrigerantes GWP (como r454c en lugar de r22) tienen funciones de Seguridad como alarma de fugas, protección contra sobretemperatura y parada por sobrecarga de presión.

lTendencias tecnológicas:

nInteligencia: integraciónEl algoritmo de Ia predice el cambio de carga térmica a través de datos históricos, ajusta la Potencia de refrigeración / calefacción con antelación y mejora aún más la precisión del control de temperatura a ± 0,05 ° c;

nModularidad: apoyoLa arquitectura "uno arrastra más" (un host con 4 a 8 cabinas de prueba) reduce el costo del equipo de prueba multicanal;

nRecuperación de calor eficiente: recuperación del calor residual durante la prueba (como el calor generado por la descarga de alta potencia) para calentar otras cabinas de prueba a baja temperatura, relación de eficiencia energética integral..Cop) elevado a 4.0Arriba.

Resumen

Las unidades de refrigeración líquida de alta y baja temperatura son el resultado de la detección de baterías de energía.El valor central de los equipos clave actualizados de "extenso" a "refinado" esControl preciso de la temperatura, intercambio de calor de alta eficiencia y estabilidad a largo plazoCubre las necesidades de detección de toda la cadena, desde la batería hasta el nivel del sistema. En la batería de energía a alta densidad de energía (como la batería de Estado sólido), alta tasa de Potencia (comoBajo la tendencia de desarrollo de carga rápida de 10c y larga vida útil (como 1500 ciclos),O Xu zhaochenLa unidad de refrigeración líquida irá más allá.La iteración de la dirección "inteligente, modular y de bajo consumo de energía" se ha convertido en la infraestructura central para apoyar el avance del rendimiento de la batería y la seguridad.