Co je to systém řízení teploty baterie?

Jako jeden ze tří základních elektrických systémů čistě elektrických užitkových vozidel je napájecí akumulátor účinný hlavně při poskytování energie pro pohon elektrických nákladních vozidel.

U napájecích baterií je teplota jedním z klíčových faktorů ovlivňujících normální nabíjecí a vybíjecí výkon a dojezd baterie.

Příliš nízké teploty v zimě mohou vést k výraznému snížení dojezdu vozidla, zatímco příliš vysoké teploty v létě mohou ovlivnit odvod tepla baterie nebo dokonce samovznícení.

Aby byl zachován dobrý výkon akumulátoru při všech okolních teplotách, mnoho výrobců vozidel jej vybavuje systémem tepelného managementu. Co přesně tedy systém tepelného managementu dělá? A jaké jsou hlavní systémy tepelného managementu v nákladních automobilech?

Co je to systém řízení teploty baterie?

Není pochyb o tom, že teplota, při které se baterie používá, a okolní teplota jsou u čistě elektrických vozíků nesmírně důležité. V částečně náročných podmínkách, jako je extrémní horko nebo chlad, hrozí poškození baterie, což může snížit její výkon a životnost.

Ačkoli vnější styl většiny čistě elektrických nákladních vozidel zaznamenal odstranění tradiční velké otevřené mřížky na vozidlech s palivem ve prospěch techničtějšího, uzavřeného designu, tři elektrické systémy stále generují teplo, když je čistě elektrický nákladní vůz v provozu, a také vyžadují určité chlazení. .

Pokud se například baterie během používání přehřeje, bude to mít určitý dopad na bezpečnost a životnost samotné baterie. Kromě toho se v zimě výkon baterie a účinnost čistě elektrických nákladních vozidel sníží, pokud je vozidlo používáno v chladných oblastech, nejpřímější dopad je, že se výrazně zkrátí dojezd, a při příliš nízkých teplotách se elektrická nákladní vozidla obvykle také se zdají být příliš pomalé nebo dokonce obtížné nabíjet.

Motor samozřejmě potřebuje také chladicí kapalinu, aby odváděl teplo. V současné době jsou čistě elektrické vozíky většinou vybaveny synchronními motory s permanentními magnety, které stále potřebují chladicí kapalinu k odvodu tepla při velkém zatížení a při stoupání do kopce. Pokud se motor příliš dlouho zahřívá, může dojít k demagnetizaci permanentních magnetů a nevratnému poškození.

Aplikace systému tepelného managementu baterie je jednou z klíčových technologií pro zajištění správného používání napájecí baterie při různých teplotách a za různých podmínek, aby se maximalizovalo využití energie baterie pro pomoc při řízení. Jeho hlavním cílem je udržovat teplotu baterie ve správném rozsahu a umožnit tak optimálně fungující baterii.

Systém řízení teploty může například upravit teplotu samotné baterie pro různé okolní teploty, aby se snížil dopad vnějších teplot na výkon baterie. Kromě toho může systém tepelného managementu zabránit vytváření lokalizovaných horkých zón a snížit teplotní rozdíly uvnitř sady baterií, čímž se zabrání účinkům místního přehřátí sady baterií.

V současnosti jsou hlavní proudová řešení tepelného managementu baterií na trhu užitkových vozidel rozdělena především do dvou kategorií: vzduchem chlazené a kapalinou chlazené.

Většina čistě elektrických malých nákladních automobilů, mikronákladních vozidel a lehkých nákladních vozidel je převážně chlazena vzduchem, zatímco kapalinou chlazené jsou častěji používány u čistě elektrických těžkých nákladních vozidel a tahačů, kde je nabíjecí a vybíjecí výkon větší.

Vzduchovým chlazením vlastně rozumíme přirozené chlazení, jehož princip spočívá ve využití přirozeného větru k ochlazení baterie.

Uvádí se, že existuje také vylepšené řešení chlazení vzduchem, kde je materiál, který může vést teplo, přidán ke koncům elektrod bateriového článku, což umožňuje přenos tepla přes teplovodivý materiál do kovového pouzdra, aby se teplo rozptýlilo. a jeho celková účinnost chlazení bude ještě lepší.

Hlavní výhodou vzduchem chlazeného chlazení je to, že je jednoduché a levné a neexistuje možnost úniku kapaliny, takže je celkově spolehlivější.

Pokud je místní teplota vhodná pro všechna roční období a nepanují extrémní vedra či chladné počasí, je chlazení vzduchem také dostačující a vhodné pro čistě elektrický provoz vozíku.

Celkově je vzduchem chlazený tepelný management jednoznačně vhodnější variantou pro čistě elektrické mikro trucky a elektrické lehké trucky, které jsou hlavně cenově příznivé.

Tato vzduchem chlazená technologie se vzduchem jako médiem má sice určité výhody z hlediska ceny, má však zjevné nevýhody. Pro chlazení se totiž může spolehnout pouze na externí ofukovací vzduch, který je neefektivní a neefektivní a při vybíjení vysokým výkonem má omezený chladicí účinek.

Kromě toho je chlazení vzduchem také přímo ovlivněno vnější teplotou, zejména v extrémně horkých nebo studených povětrnostních podmínkách, a do určité míry bude ovlivněn odvod tepla a účinnost přenosu tepla baterie.

Ve srovnání s elektrickými vozíky s tepelným managementem vzduchem chlazené baterie je chlazení kapalinou mnohem uvolněnější, pokud jde o odvod tepla a izolaci. Princip spočívá v tom, že chladicí kapalina ve vedení chladicí kapaliny uvnitř akumulátoru odvádí teplo generované akumulátorem během provozu a tím akumulátor ochlazuje.

Zjednodušeně řečeno, kapalinové chlazení znamená, že v bateriové sadě je uspořádáno několik trubek, a když je požadováno chlazení, chladicí kapalina se nalije do trubek, aby odváděla teplo generované baterií cirkulací vody, aby se dosáhlo chladicího účinku.

Kromě účinnějšího chlazení baterie některé z kapalinou chlazených systémů tepelného managementu také baterii zahřívají, což umožňuje baterii rychle vstoupit do optimálních provozních podmínek i při nízkých teplotách.

Je zřejmé, že kapalinové chlazení má vyšší a účinnější odvod tepla než vzduchové chlazení, a to i při velkém zatížení nebo vysokém výstupním výkonu, když je zatížení baterie příliš vysoké, může systém odvodu tepla z cirkulace kapaliny chladit baterii. v čase a odvod tepla je také rovnoměrnější a teplotní rozdíl mezi články baterie je menší, což může účinně zlepšit stabilitu a životnost baterie.

Kapalinou chlazená řešení tepelného managementu jsou efektivnější při udržování teploty baterie v rozumném rozsahu, což umožňuje další vylepšení baterie z hlediska účinnosti, stability a odolnosti.

Kapalinou chlazené elektrické vozíky jsou však výrazně dražší než vzduchem chlazené a celková konstrukce je složitější. Pokud své vozidlo používáte ve vhodném teplotním prostředí a máte dobré jízdní návyky, je chlazení vzduchem naprosto dostatečné.

Samozřejmě, pokud je prostředí relativně drsné, teplotní rozdíl mezi ročními obdobími je velký a často dochází k velké zátěži, pak je samozřejmě vhodnější kapalinové chlazení.

Ať už se jedná o čistě elektrický mikronákladní automobil nebo čistě elektrický lehký nákladní automobil, mnoho výrobců vybavilo akumulátorovou sadu funkcí vyhřívání. Princip spočívá v zahřívání baterie pomocí elektrického topného drátu, aby se zabránilo práci baterie při příliš nízké teplotě, čímž se zvýší účinnost baterie.

Zejména na severu, kde je okolní teplota relativně nízká, funkce vyhřívání baterie umožňuje efektivnější práci baterie, čímž se zvyšuje dojezd a snižuje se přílišná degradace baterie.

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

Přestože vzduchem chlazená řešení tepelného managementu v současnosti představují vyšší podíl čistě elektrických mikronákladních vozidel a čistě elektrických lehkých nákladních vozidel, jsou kapalinou chlazené elektrické vozíky jednoznačně výhodnější z hlediska efektu využití a technologie.

Předpokládá se, že jak se technologie neustále zlepšuje, aktualizuje a snižuje náklady, stále více produktů bude používat systémy řízení teploty baterií chlazené kapalinou.