مروري بر روش هاي توليد حرارت در باتري هاي خودروهاي الكتريكي

Dynamic behavior of heat generation in electric vehicles

در ساليان اخير، بررسي باتري هاي ليتيوم-يوني به عنوان يك بخش اساسي در صنعت خودروهاي الكتريكي و هيبريدي در بسياري از پژوهش هاي آكادميك و صنعتي مورد توجه بوده است. يكي از مباحث مهم در باتري ها، سيستم مديريت حرارتي مي باشد كه به وظيفه نظارت و كنترل بر دما و حرارت پك باتري در حين شارژ و كاركرد مي پردازد. مدلسازي دقيق به منظور پيش بيني رفتار حرارتي پك، نقش بسزايي در بهبود عملكرد سيستم-هاي مديريت حرارتي اين خودروها و در نتيجه امكان نگه داشتن باتري ها در دماي كاري لازم دارند. توليد حرارت و مدلسازي بهتر آن به يكي از چالش هاي مهم در اين موضوع تبديل گشته است. در اين مقاله به بررسي حرارت هاي توليدي و اثرات آن ها در مدلسازي در سيستم هاي مديريت حرارتي در كارهاي اخير پرداخته مي شود. حرارت توليدي در باتري از بخش هاي متفاوتي حاصل مي شود؛ ازجمله مي توان به حرارت بازگشت ناپذير (حرارت حاصل از مقاومت اهمي)، حرارت بازگشت پذير (حرارت واكنشي الكتروشيميايي درون باتري) و ديگر حرارت ها اشاره داشت. همانطور كه در گزارش ها ارائه شده است، به عنوان نمونه درنظر نگرفتن حرارت بازگشت پذير تا 15 درصد خطا ايجاد كرده است ويا در موردي ديگر با جريان پايين شارژدهي، حرارت بازگشت پذير تا 10 برابر حرارت بازگشت ناپذير بوده است؛ لذا چشم پوشي از هر مورد مي تواند تبعات قابل توجهي در مدلسازي داشته باشد. سپس مشخص مي شود مي توان با مدلسازي براساس اين مفهوم، به هدف رسيدن به مدلسازي دقيق تري نايل شد.

Lithium-ion batteries are among the most commonly used batteries to produce power for electric vehicles, which leads to the higher needs for battery thermal management system (BTMS). There are many key concerning points for the users of these batteries, which include reliability, safety, life cycle, and the operating temperature of the batteries. In these systems two parameters play major rules, Maximum temperature in the pack and the maximum temperature difference through it. Going out of their safe region can result in thermal runaway and more, explosion. As a result, a more realistic thermal model of the battery pack can have a significant effect on study of these systems and leads to a better performance. One of the key parameters in modeling is dynamic heat generation which is coupled with electrochemical aspect of batteries. Considering this dynamic phenomenon improves thermal operation simulation and results in more accurate results. In this paper, recent researches based on this trend have been reviewed.