为您的应用选择合适的电池热管理系统

 

高性能电池正在成为储能系统、无人机、电动汽车、医疗设备和工业机器的重要组成部分。

 

对可靠、高效的电池热管理系统的需求从未如此强烈。

 

锂离子和其他高容量电池化学成分必须具有热稳定性，以保证安全性、延长电池寿命并在各种环境条件下保持最佳性能。

 

我们将一起探索电池热管理的基础知识，比较不同的冷却技术。

 

了解电池热管理

电池热管理是指用于在充电、放电和空闲状态下调节电池温度的系统和技术。

 

经过深思熟虑的热管理计划可最大限度地减少电池劣化，避免热失控并防止过热——所有这些都在需要高功率负载和频繁循环的应用中至关重要。

 

即使是最复杂的电池管理系统（BMS）在没有有效的温度管理系统的情况下，将难以保持细胞健康。

 

这是因为电池的热环境对其性能有直接影响。

 

电池热管理与电池管理

当电池管理系统处理电气参数时，例如电压、电流、SOC （有机碳）（State of Charge）、SOH （State of Health）和保护逻辑-电池热管理特别关注温度监测和控制。

 

由于它们紧密集成，这两个子系统经常协同工作，使用共享传感器和控制算法最大限度地提高电池性能。

 

智能热保护系统和集成温度传感器是现代BMS设备的特点。

 

这些特性（包括热切断和加热器激活）保证了在高温或低温情况下的自动干预。

 

系统架构和热流

这电池热管理系统的结构包括：

 

热传感器（NTC/PTC）：实时测量电池温度

 

冷却/加热设备：如风扇、液体冷板或加热垫

 

散热器和绝缘层：促进均匀的热分布

 

控制单元（在BMS内）：解释传感器数据并启动热响应

 

为了在几毫秒内做出动态决策，例如在热事件期间切断电流或关闭充电，先进的BMS器件可以协调热特性和电气特性。

 

液体冷却与空气冷却

电池热管理系统有两种主要类型：

 

风冷：经济、简单但效率较低—适用于小型无人机或消费类设备等中低功率应用。

 

液体冷却：更复杂、更昂贵，但具有出色的导热性和散热性，是电动汽车、工业电池和大功率无人机的理想选择。

 

功率密度、应用和环境因素都会影响最佳选项。

 

按行业划分的主要应用

 

电动汽车（电动汽车)

 

为了获得最佳性能和安全性，电动汽车电池需要在特定的温度范围内运行。

 

集成到BMS中的液冷热管理系统可确保电池在动态情况下的使用寿命。

 

储能系统（ESS）

 

热稳定性和高循环寿命对于固定系统至关重要。

 

智能BMS支持必须伴随着高充电/放电循环并伴有恒定热调节的应用。

 

无人机和无人机

 

机载系统需要精确的热量控制，而且重量轻。

 

智能BMS外形小巧，具有UART/CAN/RS485连接功能，可实现有效的遥测，旨在满足这些需求。

 

极端气候作

 

集成加热器和低温充电截止装置在暴露于寒冷或极热温度下的应用中至关重要。

 

产品亮点

 

AY-L24S300A-ES001 （7秒–24秒）

 

 

电动叉车和EV电池是这种高容量BMS所针对的大型系统的示例。重要特征包括：

 

电压范围：21V–100V

持续电流：300A

集成温度传感器

无源平衡和CAN通信

非常适合需要稳定热稳定性和电气稳定性的系统

 

AY-L10S200A-ES002 （3秒至10秒）

 

 

非常适合机器人、无人机或便携式设备的经济实惠的选择：

 

电压支持高达42V （4.2V/Cell）

低空闲电流：<30mA

采用10K NTC的精确热保护

支持CAN、UART和RS485进行集成

 

AY-L16S200A-ES003 （8秒–16秒）

 

 

该型号专为中型能源系统量身定制，可提供：

 

广泛兼容16S配置

协议灵活性

并联支持和模块化设计，可实现可扩展的热集成

 

什么是有效的电池热管理系统？

一个有效的系统应该提供：

 

快速响应时间到热变化

宽工作温度范围，例如-40°C至+85°C

集成加热适用于零度以下的环境

准确的传感器读数漂移最小

最低寄生功耗延长电池寿命

 

上述三种类型是车队或模块化电池组的绝佳选择，因为它们将所有这些功能与广泛的兼容性和并行通信相结合。

 

未来趋势：智能和预测系统

日益智能的电池系统的未来热管理将包括：

 

基于AI的热预测

基于驾驶或使用模式的热负载平衡

集成到机组/云平台中的实时热分析

集成相变材料（PCM）用于被动冷却

 

这些发展将提高下一代电池系统的性能及其可持续性和安全性。

 

FAQ

 

Q：什么是电池热管理？

 

A：电池热管理系统通过在电池过热时散热或在电池过热时提供热量，调节电池的工作温度。

 

为了调整这些系统中的电池温度，工程师采用了主动、被动或混合传热技术。

 

Q：热管理的工作原理是什么？

 

答：当较冷的空气通过人工或自然对流经过加热的物体时，多余的热量会随着气流被拉起并从组件中带走。

 

对流在大多数热管理系统中起着重要作用。

 

被动解决方案仅使用自然空气力（例如浮力）来移动空气分子。

 

Q：锂电池需要冷却吗？

 

A：电池充电前应始终让电池冷却。

 

当您在家时，为您的小工具充电。

 

热管理现在是所有行业电池系统设计的基本组成部分，不再是可选功能。

 

无论您是为车辆供电、储存可再生能源还是驾驶无人机，选择合适的电池热管理系统对于安全性、可靠性和效率都至关重要。

 

对于美国、日本和德国的买家来说，寻找先进的热感知BMS解决方案，深圳市爱雅科技有限公司的AY-L24S300A-ES001、AY-L10S200A-ES002和AY-L16S200A-ES003等产品提供了智能控制、强大的安全性和高适应性的成熟组合。

 

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