Co je to systém řízení teploty baterie?

Jako jedna ze základních součástí systému pohonu elektrického užitkového vozidla je hlavní funkcí sady trakčních baterií poskytovat energii pro pohon elektrického nákladního vozidla.

Teplota je kritickým faktorem, který ovlivňuje normální výkon nabíjení a vybíjení a také dojezd trakční baterie. Extrémně nízké teploty mohou výrazně snížit dojezd vozidla, zatímco nadměrné teplo může ovlivnit chlazení baterie a dokonce vést k tepelnému úniku nebo spalování.

Aby baterie dobře fungovaly při různých okolních teplotách, mnoho výrobců automobilů je vybavuje systémy řízení teploty. Co tedy systém tepelného managementu dělá? Jaké jsou hlavní systémy tepelného managementu v nákladních automobilech?

Teplota baterie během používání a okolní teplota jsou nepochybně extrémně důležité pro čistě elektrické vozíky a některá drsná prostředí, jako je extrémní teplo nebo chlad, mohou způsobit poškození baterie, což následně snižuje výkon a servis. životnost baterie.

Ačkoli většina čistě elektrických nákladních vozidel odstranila tradiční design s velkou otevřenou mřížkou, který se vyskytuje u konvenčních vozidel poháněných palivem, a nahradila jej uzavřeným designem, elektrické nákladní vozy stále generují teplo ze svých systémů hnacího ústrojí během provozu. Proto stále vyžadují určitou úroveň chlazení.

Pokud se baterie během používání přehřeje, může to mít negativní dopad na bezpečnost a celkovou životnost baterie. Navíc při provozu elektrických nákladních vozidel v chladných oblastech během zimy se může snížit výkon a účinnost baterie. Nejpřímějším důsledkem je výrazné snížení dojezdu vozidla a při extrémně nízkých teplotách může dojít k pomalému nebo dokonce obtížnému nabíjení elektrických nákladních vozidel.

Elektromotor samozřejmě vyžaduje také chladicí systém, aby odváděl teplo. V současné době je mnoho čistě elektrických vozíků vybaveno synchronními motory s permanentními magnety, které stále vyžadují chladicí systém pro odvod tepla při velkém zatížení, jako je lezení na svahy. Pokud motor pracuje při vysokých teplotách po delší dobu, může to vést k demagnetizaci permanentních magnetů motoru a způsobit nevratné poškození.

Aplikace systémů tepelného managementu baterií je jednou z klíčových technologií pro zajištění normálního provozu trakčních baterií za různých teplot a podmínek v elektromobilech. Umožňuje maximalizovat využití energie baterie pro pomoc při řízení. Hlavním účelem těchto systémů je udržovat teplotu baterie ve vhodném rozsahu, což umožňuje baterii dosáhnout optimálního výkonu.

Systém řízení teploty může například upravit vnitřní teplotu baterie na základě různých teplot prostředí, čímž se sníží dopad vnější teploty na výkon baterie. Kromě toho může systém tepelného managementu zabránit vzniku lokalizovaných horkých bodů a minimalizovat teplotní výkyvy uvnitř baterie, čímž zmírňuje škodlivé účinky způsobené lokalizovaným přehřátím.

Na současném trhu užitkových vozidel lze hlavní proudová řešení tepelného managementu baterií obecně rozdělit do dvou typů: chlazení vzduchem a chlazení kapalinou. Vzduchové chlazení se používá převážně u malých elektrických dodávek a lehkých nákladních vozidel, zatímco kapalinové chlazení se častěji používá u těžkých elektrických nákladních vozidel a elektrických tahačů, které vyžadují vyšší výkon.

Chlazení vzduchem využívá přirozené proudění vzduchu k odvodu tepla z baterie. Existuje také modernizovaná verze vzduchového chlazení, kdy jsou k elektrodám na obou koncích článků baterie přidány tepelně vodivé materiály. To umožňuje přenos tepla přes vodivé materiály do kovového pouzdra pro účinnější odvod tepla. Tento vylepšený systém chlazení vzduchu nabízí zlepšenou celkovou účinnost odvodu tepla.

Výhody vzduchového chlazení spočívají především v jeho jednoduché konstrukci, nízké ceně a absenci potenciálního úniku kapaliny, což zvyšuje celkovou spolehlivost. 总体来看,对于纯电动小微卡以及U malých elektrických dodávek a elektrických lehkých nákladních vozidel, které upřednostňují cenové výhody, je tepelný management chlazení vzduchem jednoznačně vhodnější volbou.

Zatímco technologie chlazení vzduchem, která se spoléhá na vzduch jako médium, nabízí některé nákladové výhody, má také znatelné nevýhody. Jeho chladicí účinnost je relativně nízká a celkový chladicí účinek je mírný, protože se při rozptylování tepla spoléhá pouze na vnější proudění vzduchu. Účinnost chlazení je omezená, zejména při vysokovýkonových výbojích. Chlazení vzduchem je navíc přímo ovlivňováno vnějšími teplotami, zejména v extrémně horkých nebo studených povětrnostních podmínkách, které mohou do určité míry ovlivnit odvod tepla z baterie a účinnost přenosu.

Ve srovnání s elektrickými vozíky se vzduchovým chlazením pro tepelný management baterie nabízí kapalinové chlazení efektivnější odvod tepla a izolaci. Princip kapalinového chlazení spočívá v cirkulaci chladicí kapaliny v okruhu chladicí kapaliny uvnitř bateriové sady, aby se odstranilo teplo generované během provozu baterie, čímž se zajistí efektivní odvod tepla pro baterii.

Zjednodušeně řečeno, kapalinové chlazení zahrnuje uspořádání více potrubí uvnitř baterie. Při požadavku chlazení se do těchto potrubí čerpá chladicí kapalina a teplo generované baterií je odváděno systémem cirkulace vody, čímž se dosahuje chladicího účinku.

Kromě účinnějšího odvodu tepla pro baterii obsahují některé systémy řízení teploty kapalinového chlazení také možnosti ohřevu baterie. To umožňuje baterii rychle dosáhnout optimální provozní teploty i v chladném prostředí. Je zřejmé, že kapalinové chlazení nabízí vyšší a robustnější účinnost odvodu tepla ve srovnání s chlazením vzduchem. Dokonce i při velkém zatížení nebo vysokých výkonech, kdy je zatížení baterie nadměrné, systém cirkulace kapaliny chladicí vody může baterii okamžitě ochladit. Kapalinové chlazení navíc zajišťuje rovnoměrnější odvod tepla, snižuje teplotní rozdíly mezi články baterie a účinně zvyšuje stabilitu a životnost baterie.

Řešení tepelného managementu chlazení kapalinou mohou účinněji řídit teplotu baterie v rozumném rozsahu, čímž dále zlepšují pracovní efektivitu, stabilitu a životnost baterie. Z hlediska pořizovacích nákladů jsou však elektrické vozíky vybavené kapalinovým chlazením znatelně dražší než ty s chlazením vzduchem. Celkový design je také složitější. Pokud má vaše provozní prostředí vhodné teploty a máte dobré jízdní návyky, je použití vzduchového chlazení zcela dostačující.

Mnoho výrobců nyní vybavuje baterie malých elektrických dodávek i elektrických lehkých nákladních vozidel funkcí topení. Principem je zajistit pomocné vytápění baterie pomocí elektrických topných prvků, které zajistí zahřátí baterie a zabrání jejímu provozu při příliš nízkých teplotách. To pomáhá zlepšit účinnost baterie. Funkce vyhřívání baterie umožňuje efektivnější provoz baterie, čímž se zvyšuje dojezd a snižuje výskyt nadměrného snížení výkonu baterie.

Potrubí pro chlazení kapalinou je vyhrazeno, ale není zavedeno potrubím▲

U nových energetických nákladních vozidel je efektivní systém řízení teploty baterie extrémně důležitý a má velký vliv na zážitek z jízdy.