Τεχνολογία θερμικής διαχείρισης μπαταρίας ισχύος
1. Ψύξη μπαταρίας
Γενικά, υπάρχουν τρεις κύριες μέθοδοι ψύξης για τις μπαταρίες ισχύος αμιγώς ηλεκτρικών οχημάτων: αερόψυξη, υγρή ψύξη και άμεση ψύξη.
1) Η τεχνολογία αερόψυξης (αερόψυξης) χρησιμοποιεί φυσικό άνεμο ή κρύο αέρα που παράγεται από το σύστημα ψύξης του οχήματος για την αφαίρεση της θερμότητας μέσω της μεταφοράς θερμότητας ή της αγωγιμότητας θερμότητας για την επίτευξη του σκοπού της ψύξης της μπαταρίας. Η τεχνολογία ψύξης αέρα έχει τα χαρακτηριστικά του απλού συστήματος, του χαμηλού κόστους και της εύκολης συντήρησης και χρησιμοποιείται ευρέως.
2) Η τεχνολογία υγρής ψύξης χρησιμοποιεί υγρό ως μέσο μεταφοράς θερμότητας και το υγρό αφαιρεί θερμότητα όταν ρέει μέσα από τους σωλήνες μέσα στην μπαταρία ισχύος. Το υγρό που χρησιμοποιείται στην υγρή ψύξη είναι κυρίως ψυκτικό, το οποίο κυκλοφορεί στο σύστημα ψύξης του οχήματος. Η θερμότητα που αφαιρείται από το ψυκτικό υγρό διαχέεται στον αέρα μέσω του ψυγείου. Ορισμένα οχήματα διαθέτουν έναν εναλλάκτη θερμότητας που ονομάζεται Chiller στο σύστημα ψύξης για να συνδέσει το σύστημα ψύξης του οχήματος και το σύστημα ψύξης για να αυξήσει το αποτέλεσμα ψύξης του συστήματος. Σε σύγκριση με την τεχνολογία ψύξης αέρα, η τεχνολογία υγρής ψύξης έχει τα χαρακτηριστικά της ισχυρής ικανότητας ψύξης, της καλής ομοιομορφίας και της γρήγορης ταχύτητας.
3) Η τεχνολογία άμεσης ψύξης χρησιμοποιεί το ψυκτικό στο σύστημα ψύξης για να αφαιρέσει απευθείας τη θερμότητα της μπαταρίας ισχύος και, στη συνέχεια, εγκαθιστά ένα σύνολο βαλβίδων εκτόνωσης και εξατμιστή μέσα στην μπαταρία ισχύος. Το ψυκτικό εξατμίζεται και απορροφά τη θερμότητα στον εξατμιστή. Δεδομένου ότι η τεχνολογία άμεσης ψύξης δεν έχει τον εναλλάκτη θερμότητας της τεχνολογίας υγρής ψύξης, είναι πιο αποτελεσματική. Ωστόσο, όταν η μπαταρία του ρεύματος ψύχεται, μέρος του ψυκτικού στο σύστημα ψύξης πρέπει να εκτραπεί, κάτι που θα επηρεάσει το αποτέλεσμα ψύξης του θαλάμου επιβατών και θα μειώσει την άνεση.
2. Θέρμανση μπαταρίας
Οι τεχνολογίες θέρμανσης μπαταριών ισχύος περιλαμβάνουν κυρίως την αυτοθέρμανση της μπαταρίας και τη χρήση εξωτερικών θερμαντικών στοιχείων. Η αυτοθέρμανση της μπαταρίας, όπως υποδηλώνει το όνομα, χρησιμοποιεί τη θερμότητα που παράγεται από την μπαταρία κατά τη φόρτιση και την εκφόρτιση για να αυξήσει τη θερμοκρασία της μπαταρίας, αλλά αυτή η μέθοδος έχει χαμηλή απόδοση θέρμανσης και έχει ουσιαστικά εγκαταλειφθεί. Η χρήση εξωτερικών θερμαντικών στοιχείων χρησιμοποιεί κυρίως θερμαντικό φιλμ και PTC. Το θερμαντικό φιλμ είναι σφιχτά συνδεδεμένο στην επιφάνεια της μονάδας μπαταρίας και παράγει θερμότητα για να αυξήσει τη θερμοκρασία της μπαταρίας όταν ενεργοποιείται. Οι μέθοδοι θέρμανσης της μπαταρίας είναι παρόμοιες με τις μεθόδους ψύξης και υπάρχουν επίσης τρεις τύποι: θέρμανση αέρα, θέρμανση νερού και άμεση θέρμανση με ψυκτικό.
3. Σύστημα θερμικής διαχείρισης
Διαφορετικές μέθοδοι μπορούν να επιλεγούν ανεξάρτητα για την ψύξη και τη θέρμανση των μπαταριών, αλλά καθώς η ενσωμάτωση των οχημάτων γίνεται όλο και μεγαλύτερη, τίθενται υψηλότερες απαιτήσεις στο σύστημα θερμικής διαχείρισης του οχήματος. Ως εκ τούτου, έχουν προκύψει συστήματα θερμικής διαχείρισης που μπορούν να ψύξουν και να θερμάνουν μπαταρίες. Ορισμένα οχήματα έχουν αναπτύξει ακόμη και εξαιρετικά ολοκληρωμένα συστήματα θερμικής διαχείρισης χρησιμοποιώντας κλιματιστικά αντλίας θερμότητας, συνδυάζοντας οργανικά τα τρία κύρια συστήματα του συστήματος ψύξης οχημάτων, της ψύξης/θέρμανσης της μπαταρίας ισχύος και της ψύξης και θέρμανσης του θαλάμου επιβατών.
