Automatically translated by AI, read original
Gestione termica per batterie al litio
26 marzo 2024
Le batterie al litio sono oggi utilizzate in numerose applicazioni diverse, che spaziano dai macchinari fuoristrada ai veicoli agricoli, dalle piattaforme aeree al supporto a terra in aeroporto e alle applicazioni navali. Ognuna di queste applicazioni ha requisiti specifici, basati sulle condizioni operative.

Il controllo della temperatura, o gestione termica, del pacco batteria è una funzione critica, che gioca un ruolo cruciale nelle prestazioni e nella durata operativa complessiva. Una temperatura troppo bassa riduce la capacità della batteria; una temperatura troppo alta può causarne il degrado e ridurre il numero di potenziali cicli di ricarica.
Marco Righi, CEO e fondatore di Flash Battery, ha spiegato che l'intervallo di temperatura ideale per le batterie al litio è compreso tra 20 e 35 °C. "Questo non significa che le batterie non possano funzionare a temperature inferiori o superiori, ma che la loro durata prevista ne risentirà", ha affermato. "Considerando che la tecnologia al litio consente oltre 4.000 cicli, anche se si verifica una leggera riduzione della durata operativa a causa dell'intervallo di temperatura, le batterie possono comunque garantire una durata adeguata per l'intero ciclo di vita del veicolo".
Sistemi di raffreddamento
I sistemi di raffreddamento possono avere un impatto significativo sul costo dell'intero sistema di batterie. Pertanto, evitarli può comportare un notevole risparmio.
Secondo Flash Battery, la maggior parte delle applicazioni off-highway non necessita di un sistema di raffreddamento della batteria a causa dei tempi di carica/scarica più lunghi. Sono i cicli rapidi a influire sulla temperatura del pacco batteria e a ridurne la durata massima.
"Un sistema di raffreddamento è solitamente necessario per le applicazioni che richiedono una ricarica ultraveloce o nei sistemi ibridi in cui la batteria si scarica piuttosto rapidamente", ha riferito Righi. "Scegliere batterie di grandi dimensioni significa che i pacchi non saranno sottoposti a stress o surriscaldati durante l'uso."
I sistemi di raffreddamento possono essere implementati con un sistema di ventilazione forzata, un sistema di raffreddamento ad aria all'interno del pacco batteria o un sistema di raffreddamento a liquido all'interno del pacco batteria. La soluzione migliore dipenderà dall'applicazione, dallo stress del pacco batteria e dai volumi di produzione previsti.
"Per applicazioni indoor, come i sistemi automatizzati utilizzati nella logistica, la ventilazione forzata è solitamente sufficiente", ha affermato Righi. "Per applicazioni outdoor, è solitamente necessaria una soluzione di raffreddamento a liquido."
Sistemi di riscaldamento
Uno dei limiti delle batterie al litio è che non possono caricarsi a temperature inferiori a 0 °C. Inoltre, se lasciate a temperature inferiori a 10 °C, la resistenza interna può risentirne, con conseguente calo di tensione e perdita di efficienza. Un sistema di riscaldamento consente al veicolo di funzionare all'aperto, indipendentemente dalle condizioni meteorologiche.
I sistemi di riscaldamento per le batterie possono essere implementati in due modi diversi: utilizzando elementi riscaldanti elettrici o con un circuito a fluido. Un sistema di riscaldamento è altamente raccomandato per le batterie al litio di veicoli ibridi o elettrici. Il riscaldamento è controllato dal sistema di gestione della batteria (BMS) in base alle esigenze operative. Un sistema di riscaldamento può supportare le prestazioni della batteria e aumentare l'efficienza complessiva del veicolo, in particolare dopo un periodo di inattività a basse temperature.
BMS per la sicurezza
Il BMS di Flash Battery monitora il funzionamento dei pacchi batteria attraverso una serie di parametri. In caso di surriscaldamento, il sistema è in grado di rilevare se si tratta di una singola cella o se la temperatura è aumentata in tutto il pacco batteria.
Se è coinvolta una singola cella, il BMS interrompe immediatamente la fase di carica/scarica e invia un avviso per evitare danni all'intero pacco. Un surriscaldamento più generale può essere causato da un utilizzo intensivo della batteria. In questo caso, il BMS interagisce con il veicolo per ridurre le prestazioni ed evitare ulteriori aumenti di temperatura.
"Un BMS intelligente agisce preventivamente per evitare il surriscaldamento prima che si verifichi", ha affermato Righi. "La funzione più importante del BMS è il bilanciamento del pacco batteria. Il nostro sistema proprietario Flash Balancing System agisce sia attivamente che passivamente con una potenza di bilanciamento molto più elevata rispetto ai BMS tradizionali (20 A). Garantisce un bilanciamento ultrarapido e assicura sempre la massima autonomia della batteria."
Oltre al bilanciamento, il BMS gestisce:
- tutti i parametri della batteria in tempo reale;
- le informazioni da inviare al sistema di controllo del veicolo, al sistema di gestione del motore o al display;
- il sistema di ricarica;
- il raffreddamento e il riscaldamento del pacco batteria;
- e l'analisi predittiva dello stato di salute delle apparecchiature alimentate a batteria.
POWER SOURCING GUIDE
The trusted reference and buyer’s guide for 83 years
The original “desktop search engine,” guiding nearly 10,000 users in more than 90 countries it is the primary reference for specifications and details on all the components that go into engine systems.
Visit Now
STAY CONNECTED




Receive the information you need when you need it through our world-leading magazines, newsletters and daily briefings.
CONTATTA IL TEAM



