Význam vozidiel s novým energetickým pohonom v porovnaní s tradičnými vozidlami sa odráža najmä v nasledujúcich aspektoch: Po prvé, zabránenie tepelnému úniku vozidiel s novým energetickým pohonom. Medzi príčiny tepelného úniku patria mechanické a elektrické príčiny (extrúzia batérie pri náraze, akupunktúra atď.) a elektrochemické príčiny (prebíjanie a nadmerné vybíjanie batérie, rýchle nabíjanie, nabíjanie pri nízkej teplote, samovoľný vnútorný skrat atď.). Tepelný únik spôsobí vznietenie alebo dokonca výbuch batérie, čo predstavuje hrozbu pre bezpečnosť cestujúcich. Po druhé, optimálna prevádzková teplota batérie je 10 – 30 °C. Presné tepelné riadenie batérie môže zabezpečiť jej životnosť a predĺžiť životnosť batérie vozidiel s novým energetickým pohonom. Po tretie, v porovnaní s palivovými vozidlami, vozidlá s novým energetickým pohonom nemajú zdroj energie v podobe kompresorov klimatizácie a nemôžu sa spoliehať na odpadové teplo z motora na vykurovanie kabíny, ale môžu poháňať iba elektrickú energiu na reguláciu tepla, čo výrazne zníži dojazd samotného vozidla s novým energetickým pohonom. Preto sa tepelné riadenie vozidiel s novým energetickým pohonom stalo kľúčom k riešeniu obmedzení vozidiel s novým energetickým pohonom.
Dopyt po tepelnom manažmente vozidiel s novým pohonom je výrazne vyšší ako v prípade vozidiel s tradičným pohonom. Tepelný manažment automobilov slúži na reguláciu teploty celého vozidla a teploty okolitého prostredia ako celku, udržiavanie každého komponentu v optimálnom teplotnom rozsahu a zároveň na zabezpečenie bezpečnosti a pohodlia jazdy v automobile. Systém tepelného manažmentu vozidiel s novým pohonom zahŕňa najmä klimatizáciu, systém tepelného manažmentu batérie (HVCH), systém elektronického riadenia motora. V porovnaní s tradičnými automobilmi má tepelný manažment vozidiel s novými energetickými motormi pridané moduly tepelného manažmentu batérie a elektronického riadenia motora. Tradičný tepelný manažment automobilov zahŕňa najmä chladenie motora a prevodovky a tepelný manažment klimatizačného systému. Vozidlá na palivo používajú chladivo klimatizácie na zabezpečenie chladenia kabíny, vykurovanie kabíny odpadovým teplom z motora a chladenie motora a prevodovky kvapalinovým chladením alebo chladením vzduchom. V porovnaní s tradičnými vozidlami je hlavnou zmenou vo vozidlách s novými energetickými motormi zdroj energie. Vozidlá s novými energetickými motormi nemajú motory na zabezpečenie tepla a vykurovanie klimatizáciou sa realizuje pomocou PTC alebo tepelného čerpadla. Vozidlá s novými energetickými motormi majú pridané požiadavky na chladenie batérií a elektronických riadiacich systémov motora, takže tepelný manažment vozidiel s novými energetickými motormi je zložitejší ako u tradičných vozidiel na palivo.
Zložitosť tepelného manažmentu vozidiel s novými energetickými systémami viedla k nárastu hodnoty jedného vozidla v systéme tepelného manažmentu. Hodnota jedného vozidla v systéme tepelného manažmentu je 2 až 3-krát vyššia ako hodnota tradičného automobilu. V porovnaní s tradičnými automobilmi pochádza nárast hodnoty vozidiel s novými energetickými systémami najmä z kvapalinového chladenia batérií, klimatizácií s tepelnými čerpadlami,Ohrievače chladiacej kvapaliny PTCatď.
Kvapalné chladenie nahradilo vzduchové chladenie ako hlavnú technológiu regulácie teploty a očakáva sa, že priame chladenie dosiahne technologické prelomy.
Štyri bežné metódy tepelného riadenia batérií sú chladenie vzduchom, kvapalinové chladenie, chladenie materiálom s fázovou zmenou a priame chladenie. Technológia chladenia vzduchom sa používala najmä v skorých modeloch a kvapalinové chladenie sa postupne stalo hlavným prúdom vďaka rovnomernému chladeniu kvapalinou. Vzhľadom na vysoké náklady sa kvapalinové chladenie používa najmä vo špičkových modeloch a očakáva sa, že v budúcnosti klesne na nižšiu úroveň.
Chladenie vzduchom (PTC ohrievač vzduchu) je metóda chladenia, pri ktorej sa ako teplonosné médium používa vzduch a vzduch priamo odvádza teplo z batérie cez odsávací ventilátor. Pre chladenie vzduchom je potrebné čo najviac zväčšiť vzdialenosť medzi chladičmi a chladičmi medzi batériami a možno použiť sériové alebo paralelné kanály. Keďže paralelné pripojenie umožňuje dosiahnuť rovnomerný odvod tepla, väčšina súčasných vzduchom chladených systémov používa paralelné pripojenie.
Technológia kvapalinového chladenia využíva výmenu tepla kvapalinovou konvekciou na odvádzanie tepla generovaného batériou a zníženie teploty batérie. Kvapalné médium má vysoký koeficient prestupu tepla, veľkú tepelnú kapacitu a rýchlu rýchlosť chladenia, čo má významný vplyv na zníženie maximálnej teploty a zlepšenie konzistencie teplotného poľa batériového bloku. Zároveň je objem systému tepelného riadenia relatívne malý. V prípade prekurzorov tepelného úniku sa kvapalinové chladenie môže spoliehať na veľký prietok chladiaceho média, aby prinútilo batériový blok odvádzať teplo a dosiahnuť prerozdeľovanie tepla medzi batériovými modulmi, čo môže rýchlo potlačiť neustále zhoršovanie tepelného úniku a znížiť riziko úniku. Forma kvapalinového chladiaceho systému je flexibilnejšia: batériové články alebo moduly môžu byť ponorené do kvapaliny, medzi batériovými modulmi môžu byť umiestnené chladiace kanály alebo môže byť použitá chladiaca doska na spodnej strane batérie. Metóda kvapalinového chladenia má vysoké požiadavky na vzduchotesnosť systému. Chladenie materiálom so zmenou fázy sa vzťahuje na proces zmeny skupenstva a poskytovania latentného tepla materiálu bez zmeny teploty a zmeny fyzikálnych vlastností. Tento proces absorbuje alebo uvoľní veľké množstvo latentného tepla na ochladenie batérie. Po úplnej zmene fázovej zmeny materiálu však už teplo z batérie nie je možné účinne odviesť.
Metóda priameho chladenia (priame chladenie chladiva) využíva princíp latentného tepla odparovania chladív (R134a atď.) na vytvorenie klimatizačného systému vo vozidle alebo batériovom systéme a inštaluje výparník klimatizačného systému do batériového systému a chladivo vo výparníku sa odparuje a rýchlo a efektívne odvádza teplo z batériového systému, aby sa dokončilo chladenie batériového systému.
Čas uverejnenia: 25. júna 2024
