Znaczenie pojazdów zasilanych nowymi źródłami energii w porównaniu z pojazdami tradycyjnymi odzwierciedla się głównie w następujących aspektach: Po pierwsze, zapobieganie niekontrolowanemu wzrostowi temperatury w pojazdach zasilanych nowymi źródłami energii. Przyczyny niekontrolowanego wzrostu temperatury obejmują przyczyny mechaniczne i elektryczne (wyciskanie akumulatora w wyniku zderzenia, akupunktura itp.) oraz elektrochemiczne (przeładowanie i nadmierne rozładowanie akumulatora, szybkie ładowanie, ładowanie w niskiej temperaturze, samoczynne zwarcie wewnętrzne itp.). Niekontrolowany wzrost temperatury może spowodować zapalenie się akumulatora, a nawet jego eksplozję, co stanowi zagrożenie dla bezpieczeństwa pasażerów. Po drugie, optymalna temperatura pracy akumulatora wynosi 10–30°C. Precyzyjne zarządzanie temperaturą akumulatora może zapewnić jego żywotność i wydłużyć żywotność akumulatorów w pojazdach zasilanych nowymi źródłami energii. Po trzecie, w porównaniu z pojazdami spalinowymi, pojazdy zasilane nowymi źródłami energii nie posiadają źródła zasilania w postaci sprężarek klimatyzacji i nie mogą polegać na ciepłu odpadowym z silnika do ogrzewania kabiny, a jedynie napędzać energię elektryczną do regulacji temperatury, co znacznie skróci zasięg samego pojazdu zasilanego nowymi źródłami energii. Dlatego też zarządzanie ciepłem w pojazdach napędzanych nowymi źródłami energii stało się kluczem do rozwiązania ograniczeń związanych z tymi pojazdami.
Zapotrzebowanie na zarządzanie termiczne w pojazdach napędzanych nowymi źródłami energii jest znacznie wyższe niż w pojazdach napędzanych tradycyjnymi paliwami. Zarządzanie termiczne w pojazdach ma na celu kontrolowanie ciepła całego pojazdu i całego otoczenia, utrzymanie optymalnej temperatury pracy każdego podzespołu, a jednocześnie zapewnienie bezpieczeństwa i komfortu jazdy. System zarządzania termicznego w pojazdach napędzanych nowymi źródłami energii obejmuje głównie układ klimatyzacji i układ zarządzania termicznego akumulatora.HVCH), elektroniczny system sterowania silnikiem. W porównaniu z samochodami tradycyjnymi, zarządzanie termiczne w pojazdach o napędzie elektrycznym obejmuje dodatkowe moduły zarządzania termicznego akumulatora i silnika. Tradycyjne zarządzanie termiczne w pojazdach samochodowych obejmuje głównie chłodzenie silnika i skrzyni biegów oraz zarządzanie termiczne układu klimatyzacji. Pojazdy spalinowe wykorzystują czynnik chłodniczy klimatyzacji do chłodzenia kabiny, ogrzewają kabinę ciepłem odpadowym z silnika oraz chłodzą silnik i skrzynię biegów poprzez chłodzenie cieczą lub powietrzem. W porównaniu z pojazdami tradycyjnymi, istotną zmianą w pojazdach o napędzie elektrycznym jest źródło zasilania. Pojazdy o napędzie elektrycznym nie posiadają silników, które dostarczałyby ciepło, a ogrzewanie w układzie klimatyzacji realizowane jest za pomocą pompy ciepła (PTC). Pojazdy o napędzie elektrycznym wymagają dodatkowego chłodzenia akumulatorów i elektronicznych układów sterowania silnikiem, dlatego zarządzanie termiczne w pojazdach o napędzie elektrycznym jest bardziej skomplikowane niż w pojazdach o napędzie tradycyjnym.
Złożoność zarządzania termicznego w pojazdach zasilanych nowymi źródłami energii spowodowała wzrost wartości pojedynczego pojazdu w tym systemie. Wartość pojedynczego pojazdu wyposażonego w system zarządzania termicznego jest 2-3 razy większa niż wartość samochodu tradycyjnego. W porównaniu z samochodami tradycyjnymi, wzrost wartości pojazdów zasilanych nowymi źródłami energii wynika głównie z chłodzenia cieczą akumulatorów, pomp ciepła, klimatyzatorów i innych.Podgrzewacze płynu chłodzącego PTCitp.
Chłodzenie cieczą zastąpiło chłodzenie powietrzem jako główną technologię kontroli temperatury, a oczekuje się, że chłodzenie bezpośrednie pozwoli na osiągnięcie przełomu technologicznego
Cztery najpopularniejsze metody zarządzania temperaturą akumulatorów to chłodzenie powietrzem, chłodzenie cieczą, chłodzenie materiałem zmiennofazowym oraz chłodzenie bezpośrednie. Technologia chłodzenia powietrzem była stosowana głównie we wczesnych modelach, a technologia chłodzenia cieczą stopniowo zyskała na popularności dzięki równomiernemu chłodzeniu. Ze względu na wysoki koszt, technologia chłodzenia cieczą jest stosowana głównie w modelach z wyższej półki i oczekuje się, że w przyszłości będzie ona stosowana również w modelach z niższej półki.
Chłodzenie powietrzem(Podgrzewacz powietrza PTC) to metoda chłodzenia, w której powietrze jest wykorzystywane jako medium przenoszące ciepło, a powietrze bezpośrednio odprowadza ciepło z akumulatora poprzez wentylator wyciągowy. W przypadku chłodzenia powietrzem konieczne jest maksymalne zwiększenie odległości między radiatorami i radiatorami między akumulatorami. Można zastosować kanały szeregowe lub równoległe. Ponieważ połączenie równoległe zapewnia równomierne rozpraszanie ciepła, większość obecnych systemów chłodzonych powietrzem wykorzystuje połączenie równoległe.
Technologia chłodzenia cieczą wykorzystuje konwekcyjną wymianę ciepła w cieczy, aby odprowadzać ciepło generowane przez akumulator i obniżać jego temperaturę. Medium chłodzące charakteryzuje się wysokim współczynnikiem przenikania ciepła, dużą pojemnością cieplną i dużą szybkością chłodzenia, co ma znaczący wpływ na obniżenie temperatury maksymalnej i poprawę spójnych pól temperatur akumulatora. Jednocześnie objętość systemu zarządzania temperaturą jest stosunkowo niewielka. W przypadku prekursorów niekontrolowanego wzrostu temperatury, rozwiązanie chłodzenia cieczą może polegać na dużym przepływie medium chłodzącego, aby zmusić akumulator do rozproszenia ciepła i zapewnić redystrybucję ciepła między modułami akumulatora, co może szybko zahamować ciągły wzrost niekontrolowanego wzrostu temperatury i zmniejszyć ryzyko niekontrolowanego wzrostu temperatury. System chłodzenia cieczą charakteryzuje się większą elastycznością: ogniwa lub moduły akumulatora mogą być zanurzone w cieczy, kanały chłodzące mogą być również umieszczone między modułami akumulatora, a płyta chłodząca może być umieszczona na spodzie akumulatora. Metoda chłodzenia cieczą stawia wysokie wymagania dotyczące szczelności systemu. Chłodzenie materiału zmiennofazowego odnosi się do procesu zmiany stanu skupienia materii i dostarczenia ciepła utajonego materiału bez zmiany temperatury i właściwości fizycznych. Proces ten pochłania lub uwalnia dużą ilość ciepła utajonego, aby schłodzić akumulator. Jednak po całkowitej zmianie fazy materiału zmiennofazowego, ciepło z akumulatora nie może zostać skutecznie odprowadzone.
Metoda chłodzenia bezpośredniego (bezpośredniego chłodzenia czynnika chłodniczego) wykorzystuje zasadę utajonego ciepła parowania czynników chłodniczych (R134a itp.) w celu utworzenia układu klimatyzacji w pojeździe lub układzie akumulatora. Parownik układu klimatyzacji jest instalowany w układzie akumulatora, a czynnik chłodniczy odparowuje w parowniku, szybko i skutecznie odprowadzając ciepło z układu akumulatora, aby zakończyć chłodzenie układu akumulatora.
Czas publikacji: 25-06-2024
