Importanța vehiculelor cu energie nouă în comparație cu vehiculele tradiționale se reflectă în principal în următoarele aspecte: În primul rând, prevenirea fugii termice a vehiculelor cu energie nouă. Cauzele fugii termice includ cauze mecanice și electrice (coliziune cu bateria, extrudare, acupunctură etc.) și cauze electrochimice (supraîncărcarea și descărcarea excesivă a bateriei, încărcare rapidă, încărcare la temperatură scăzută, scurtcircuit intern auto-inițiat etc.). Fuga termică va provoca aprinderea sau chiar explozia bateriei, reprezentând o amenințare la adresa siguranței pasagerilor. În al doilea rând, temperatura optimă de funcționare a bateriei este de 10-30°C. Managementul termic precis al bateriei poate asigura durata de viață a acesteia și poate prelungi durata de viață a bateriei vehiculelor cu energie nouă. În al treilea rând, în comparație cu vehiculele pe combustibil, vehiculele cu energie nouă nu dispun de sursa de alimentare a compresoarelor de aer condiționat și nu se pot baza pe căldura reziduală a motorului pentru a furniza căldură cabinei, ci pot doar alimenta cu energie electrică pentru a regla căldura, ceea ce va reduce considerabil autonomia vehiculului cu energie nouă în sine. Prin urmare, managementul termic al vehiculelor cu energie nouă a devenit cheia rezolvării constrângerilor vehiculelor cu energie nouă.
Cererea de management termic pentru vehiculele cu energie nouă este semnificativ mai mare decât cea pentru vehiculele cu combustibil tradițional. Managementul termic auto are ca scop controlul căldurii întregului vehicul și al căldurii mediului înconjurător în ansamblu, menținerea fiecărei componente funcționând în intervalul optim de temperatură și, în același timp, asigurarea siguranței și confortului la volan al mașinii. Sistemul de management termic al vehiculelor cu energie nouă include în principal sistemul de aer condiționat, sistemul de management termic al bateriei.HVCH), sistem de ansamblu de control electronic al motorului. Comparativ cu mașinile tradiționale, managementul termic al vehiculelor cu energie nouă a adăugat module de management termic pentru controlul electronic al bateriei și al motorului. Managementul termic auto tradițional include în principal răcirea motorului și a cutiei de viteze și managementul termic al sistemului de aer condiționat. Vehiculele pe combustibil utilizează agent frigorific pentru aer condiționat pentru a asigura răcirea cabinei, încălzesc cabina cu căldura reziduală de la motor și răcesc motorul și cutia de viteze prin răcire cu lichid sau răcire cu aer. Comparativ cu vehiculele tradiționale, o schimbare majoră în vehiculele cu energie nouă este sursa de alimentare. Vehiculele cu energie nouă nu au motoare pentru a furniza căldură, iar încălzirea aerului condiționat se realizează prin PTC sau aer condiționat cu pompă de căldură. Vehiculele cu energie nouă au cerințe suplimentare de răcire pentru baterii și sisteme de control electronic al motorului, astfel încât managementul termic al vehiculelor cu energie nouă este mai complicat decât cel al vehiculelor cu combustibil tradițional.
Complexitatea managementului termic al vehiculelor cu energie nouă a determinat creșterea valorii unui singur vehicul în managementul termic. Valoarea unui singur vehicul într-un sistem de management termic este de 2-3 ori mai mare decât cea a unei mașini tradiționale. Comparativ cu mașinile tradiționale, creșterea valorii vehiculelor cu energie nouă provine în principal din răcirea cu lichid a bateriilor, sistemele de aer condiționat cu pompă de căldură.Încălzitoare de răcire PTC, etc.
Răcirea cu lichid a înlocuit răcirea cu aer ca tehnologie principală de control al temperaturii, iar răcirea directă se așteaptă să realizeze progrese tehnologice.
Cele patru metode comune de gestionare termică a bateriei sunt răcirea cu aer, răcirea cu lichid, răcirea cu material de schimbare de fază și răcirea directă. Tehnologia de răcire cu aer a fost utilizată în principal la primele modele, iar tehnologia de răcire cu lichid a devenit treptat principală datorită răcirii uniforme a răcirii cu lichid. Datorită costului său ridicat, tehnologia de răcire cu lichid este echipată în mare parte la modelele de ultimă generație și se așteaptă ca în viitor să scadă la modelele de ultimă generație.
Răcire cu aer (Încălzitor de aer PTC) este o metodă de răcire în care aerul este utilizat ca mediu de transfer termic, iar aerul preia direct căldura bateriei prin intermediul ventilatorului de evacuare. Pentru răcirea cu aer, este necesar să se mărească cât mai mult posibil distanța dintre radiatoare și radiatoarele dintre baterii, putând fi utilizate canale seriale sau paralele. Deoarece conexiunea paralelă poate realiza o disipare uniformă a căldurii, majoritatea sistemelor actuale răcite cu aer adoptă o conexiune paralelă.
Tehnologia de răcire cu lichid utilizează schimbul de căldură prin convecție lichidă pentru a elimina căldura generată de baterie și a reduce temperatura acesteia. Mediul lichid are un coeficient de transfer termic ridicat, o capacitate termică mare și o viteză de răcire rapidă, ceea ce are un efect semnificativ asupra reducerii temperaturii maxime și îmbunătățirii consistenței câmpului de temperatură al pachetului de baterii. În același timp, volumul sistemului de management termic este relativ mic. În cazul precursorilor de fuga termică, soluția de răcire cu lichid se poate baza pe un flux mare de mediu de răcire pentru a forța pachetul de baterii să disipeze căldura și să realizeze redistribuirea căldurii între modulele bateriei, ceea ce poate suprima rapid deteriorarea continuă a fuga termică și reduce riscul de fuga termică. Forma sistemului de răcire cu lichid este mai flexibilă: celulele sau modulele bateriei pot fi imersate în lichid, se pot amplasa canale de răcire între modulele bateriei sau se poate utiliza o placă de răcire în partea de jos a bateriei. Metoda de răcire cu lichid are cerințe ridicate privind etanșeitatea sistemului. Răcirea cu material prin schimbare de fază se referă la procesul de schimbare a stării materiei și furnizarea de căldură latentă a materialului fără a schimba temperatura și fără a schimba proprietățile fizice. Acest proces va absorbi sau elibera o cantitate mare de căldură latentă pentru a răci bateria. Cu toate acestea, după schimbarea completă de fază a materialului de schimbare de fază, căldura bateriei nu poate fi absorbită eficient.
Metoda de răcire directă (răcire directă cu agent frigorific) utilizează principiul căldurii latente de evaporare a agenților frigorigeni (R134a etc.) pentru a instala un sistem de aer condiționat în vehicul sau în sistemul bateriei și instalează evaporatorul sistemului de aer condiționat în sistemul bateriei, iar agentul frigorific în evaporator se evaporă și elimină rapid și eficient căldura din sistemul bateriei, astfel încât să se completeze răcirea sistemului bateriei.
Data publicării: 25 iunie 2024
