Čo je to systém riadenia teploty batérie?

Ako jeden zo základných komponentov hnacieho systému elektrického úžitkového vozidla je hlavnou funkciou trakčnej batérie dodávať energiu pre pohon elektrického nákladného vozidla.

Teplota je kritickým faktorom, ktorý ovplyvňuje normálny výkon nabíjania a vybíjania, ako aj dojazd trakčnej batérie. Extrémne nízke teploty môžu výrazne znížiť dojazd vozidla, zatiaľ čo nadmerné teplo môže ovplyvniť chladenie batérie a dokonca viesť k tepelnému úniku alebo spaľovaniu.

Aby akumulátory dobre fungovali pri rôznych okolitých teplotách, mnohí výrobcovia automobilov ich vybavujú systémami tepelného manažmentu. Čo teda robí systém tepelného manažmentu? Aké sú hlavné systémy tepelného manažmentu v nákladných automobiloch?

Teplota batérie počas používania a okolitá teplota sú nepochybne mimoriadne dôležité pre čisto elektrické nákladné vozidlá a niektoré drsné prostredia, ako napríklad extrémne teplo alebo chlad, môžu spôsobiť poškodenie batérie, čo následne znižuje výkon a servis. životnosť batérie.

Aj keď väčšina čisto elektrických nákladných vozidiel odstránila tradičný dizajn veľkej otvorenej mriežky, ktorý sa vyskytuje v konvenčných vozidlách poháňaných palivom, a nahradila ho uzavretým dizajnom, elektrické nákladné vozidlá počas prevádzky stále vytvárajú teplo zo svojich systémov pohonu. Preto stále vyžadujú určitú úroveň chladenia.

Ak sa batéria počas používania prehreje, môže to mať negatívny vplyv na bezpečnosť a celkovú životnosť batérie. Navyše, pri prevádzke elektrických nákladných vozidiel v chladných oblastiach počas zimy sa môže znížiť výkon a účinnosť batérie. Najpriamejším dôsledkom je výrazné zníženie dojazdu vozidla a pri extrémne nízkych teplotách môže dôjsť k pomalému alebo dokonca ťažkému nabíjaniu elektrických nákladných vozidiel.

Určite aj elektromotor vyžaduje chladiaci systém na odvádzanie tepla. V súčasnosti je veľa čisto elektrických nákladných vozidiel vybavených synchrónnymi motormi s permanentnými magnetmi, ktoré stále vyžadujú chladiaci systém na odvod tepla pri veľkom zaťažení, ako je napríklad stúpanie na svahy. Ak motor pracuje dlhší čas pri vysokých teplotách, môže to viesť k demagnetizácii permanentných magnetov motora, čo spôsobí nezvratné poškodenie.

Aplikácia systémov tepelného manažmentu batérií je jednou z kľúčových technológií na zabezpečenie normálnej prevádzky trakčných batérií pri rôznych teplotách a podmienkach v elektrických vozidlách. Umožňuje maximalizovať využitie energie batérie na pomoc pri jazde. Hlavným účelom týchto systémov je udržiavať teplotu batérie v primeranom rozsahu, čo umožňuje batérii dosiahnuť optimálny výkon.

Napríklad systém riadenia teploty dokáže upraviť vnútornú teplotu batérie na základe rôznych teplôt prostredia, čím sa zníži vplyv vonkajšej teploty na výkon batérie. Okrem toho môže systém tepelného manažmentu zabrániť tvorbe lokálnych hotspotov a minimalizovať zmeny teploty v batérii, čím sa zmiernia škodlivé účinky spôsobené lokalizovaným prehriatím.

Na súčasnom trhu úžitkových vozidiel možno hlavné riešenia tepelného manažmentu batérií rozdeliť do dvoch typov: chladenie vzduchom a chladenie kvapalinou. Vzduchové chladenie sa používa predovšetkým v malých elektrických dodávkach a ľahkých nákladných vozidlách, zatiaľ čo kvapalinové chladenie sa častejšie používa v ťažkých elektrických nákladných automobiloch a elektrických ťahačoch, ktoré vyžadujú vyšší výkon.

Vzduchové chladenie využíva prirodzené prúdenie vzduchu na odvádzanie tepla z batérie. K dispozícii je aj inovovaná verzia vzduchového chladenia, kde sú k elektródam na oboch koncoch článkov batérie pridané tepelne vodivé materiály. To umožňuje prenos tepla cez vodivé materiály do kovového puzdra pre efektívnejšie odvádzanie tepla. Tento vylepšený systém vzduchového chladenia ponúka zlepšenú celkovú účinnosť odvádzania tepla.

Výhody vzduchového chladenia spočívajú najmä v jeho jednoduchej konštrukcii, nízkej cene a absencii potenciálneho úniku kvapaliny, čo zvyšuje celkovú spoľahlivosť. 总体来看,对于纯电动小微卡以及 Celkovo možno povedať, že pre malé elektrické dodávky a elektrické ľahké nákladné vozidlá, ktoré uprednostňujú cenové výhody, je tepelný manažment chladenia vzduchom jednoznačne vhodnejšou voľbou.

Zatiaľ čo technológia vzduchového chladenia, ktorá sa spolieha na vzduch ako médium, ponúka určité nákladové výhody, má tiež značné nevýhody. Jeho chladiaca účinnosť je relatívne nízka a celkový chladiaci účinok je mierny, pretože sa pri odvode tepla spolieha výlučne na vonkajšie prúdenie vzduchu. Účinnosť chladenia je obmedzená, najmä pri vysokovýkonných výbojoch. Okrem toho je chladenie vzduchom priamo ovplyvnené vonkajšími teplotami, najmä v extrémne horúcich alebo studených poveternostných podmienkach, ktoré môžu do určitej miery ovplyvniť odvod tepla z batérie a účinnosť prenosu.

V porovnaní s elektrickými vozíkmi so vzduchovým chladením pre tepelný manažment batérie ponúka kvapalinové chladenie efektívnejší odvod tepla a izoláciu. Princíp kvapalinového chladenia zahŕňa cirkuláciu chladiacej kvapaliny v okruhu chladiacej kvapaliny vo vnútri batériovej jednotky, aby sa odstránilo teplo generované počas prevádzky batérie, čím sa zabezpečí efektívny odvod tepla pre batériu.

Jednoducho povedané, kvapalinové chladenie zahŕňa usporiadanie viacerých potrubí v rámci batérie. Keď je potrebné chladenie, chladivo sa čerpá do týchto potrubí a teplo generované batériou sa odvádza cez systém cirkulácie vody, čím sa dosiahne chladiaci účinok.

Okrem efektívnejšieho odvádzania tepla pre súpravu batérií, niektoré systémy riadenia chladenia kvapalinou obsahujú aj možnosti ohrevu batérie. To umožňuje batérii rýchlo dosiahnuť optimálnu prevádzkovú teplotu aj v chladnom prostredí. Je zrejmé, že kvapalinové chladenie ponúka vyššiu a robustnejšiu účinnosť odvádzania tepla v porovnaní s chladením vzduchom. Dokonca aj pri vysokom zaťažení alebo vysokovýkonných výstupoch, keď je výkon batérie nadmerný, systém cirkulácie kvapaliny chladiacej vody môže rýchlo ochladiť batériu. Okrem toho kvapalinové chladenie poskytuje rovnomernejšie odvádzanie tepla, znižuje teplotné rozdiely medzi článkami batérie a účinne zvyšuje stabilitu a životnosť batérie.

Riešenia riadenia teploty pomocou kvapalného chladenia môžu efektívnejšie kontrolovať teplotu batérie v rozumnom rozsahu, čím ďalej zlepšujú pracovnú účinnosť, stabilitu a životnosť batérie. Z hľadiska obstarávacích nákladov sú však elektrické nákladné vozidlá vybavené kvapalinovým chladením citeľne drahšie ako tie so vzduchovým chladením. Celkový dizajn je tiež zložitejší. Ak má vaše prevádzkové prostredie vhodné teploty a máte dobré vodičské návyky, úplne postačuje použitie vzduchového chladenia.

Mnoho výrobcov teraz vybavuje akumulátory malých elektrických dodávok a elektrických ľahkých úžitkových vozidiel funkciami vykurovania. Princípom je zabezpečiť prídavné vyhrievanie batérie pomocou elektrických vykurovacích telies, ktoré zaisťujú zahriatie batérie a bránia jej prevádzke pri príliš nízkych teplotách. Pomáha to zlepšiť účinnosť batérie. Funkcia vyhrievania batérie umožňuje efektívnejšiu prevádzku batérie, čím sa zvyšuje dojazd a znižuje výskyt nadmernej degradácie výkonu batérie.

Vedenie chladenia kvapalinou je vyhradené, ale nie je zavedené potrubím▲

Pre nové energetické nákladné vozidlá je efektívny systém tepelného manažmentu batérie mimoriadne dôležitý a má veľký vplyv na zážitok z jazdy.