Modul lithiové baterie se skládá převážně z baterií a volně kombinovaných monomerů pro chlazení a odvod tepla. Vztah mezi těmito dvěma prvky se vzájemně doplňuje. Baterie je zodpovědná za napájení nového energetického vozidla a chladicí jednotka dokáže zvládat teplo generované baterií během provozu. Různé metody odvodu tepla mají různá média pro odvod tepla.
Pokud je teplota kolem baterie příliš vysoká, tyto materiály použijí jako přenosovou cestu tepelně vodivé silikonové těsnění, které plynule vstoupí do chladicí trubky a poté absorbují teplo přímým nebo nepřímým kontaktem s jednou baterií. Hlavní výhodou této metody je, že má velkou kontaktní plochu s články baterie a dokáže rovnoměrně absorbovat teplo.
Metoda chlazení vzduchem je také běžnou metodou chlazení baterie.PTC ohřívač vzduchu) Jak název napovídá, tato metoda využívá jako chladicí médium vzduch. Konstruktéři vozidel s novým pohonem instalují vedle bateriových modulů chladicí ventilátory. Pro zvýšení proudění vzduchu se vedle bateriových modulů přidávají také větrací otvory. Díky proudění vzduchu dokáže lithiová baterie vozidla s novým pohonem rychle odvádět teplo a udržovat stabilní teplotu. Výhodou této metody je její flexibilita a schopnost odvádět teplo přirozenou konvekcí nebo nuceným odvodem tepla. Pokud je však kapacita baterie příliš vysoká, účinek metody chlazení vzduchem není dobrý.
Krabicové chlazení ventilací je dalším vylepšením metody chlazení vzduchem a odvodu tepla. Kromě regulace maximální teploty bateriového bloku dokáže regulovat i minimální teplotu bateriového bloku, což do značné míry zajišťuje normální provoz baterie. Tato metoda však vede k nedostatečné teplotní rovnoměrnosti v bateriovém bloku, což jej činí náchylným k nerovnoměrnému odvodu tepla. Krabicové chlazení ventilací zesiluje rychlost proudění vzduchu do vstupu vzduchu, koordinuje maximální teplotu bateriového bloku a reguluje velký teplotní rozdíl. Vzhledem k malé mezeře horní části baterie u vstupu vzduchu však získaný tok plynu nesplňuje požadavky na odvod tepla a celkový průtok je příliš pomalý. Pokud to takto pokračuje, teplo nahromaděné v horní části baterie u vstupu vzduchu se obtížně odvádí. I když je horní část v pozdější fázi štěrbina, teplotní rozdíl mezi bateriemi stále překračuje přednastavený rozsah.
Metoda chlazení s fázově měnícím se materiálem má nejvyšší technologický obsah, protože fázově měnící se materiál dokáže absorbovat velké množství tepla v závislosti na změně teploty baterie. Velkou výhodou této metody je, že spotřebovává méně energie a umožňuje rozumně regulovat teplotu baterie. Ve srovnání s metodou chlazení kapalinou není fázově měnící se materiál korozivní, což snižuje znečištění média pro baterii. Ne všechny nové energetické tramvaje však mohou používat fázově měnící se materiály jako chladicí médium, protože výrobní náklady na takové materiály jsou vysoké.
Pokud jde o aplikaci, konvekční chlazení žebry dokáže regulovat maximální teplotu a maximální teplotní rozdíl bateriového bloku v rozsahu 45 °C až 5 °C. Pokud však rychlost větru kolem bateriového bloku dosáhne přednastavené hodnoty, chladicí účinek žeber v důsledku rychlosti větru není silný, takže teplotní rozdíl bateriového bloku se mění jen málo.
Chlazení tepelnou trubicí je nově vyvinutá metoda odvodu tepla, která dosud nebyla oficiálně uvedena do provozu. Tato metoda spočívá v instalaci pracovního média do tepelné trubice. Jakmile teplota baterie stoupne, teplo se odvádí přes médium v trubici.
Je zřejmé, že většina metod odvodu tepla má určitá omezení. Pokud chtějí vědci odvést dobrou práci v oblasti odvodu tepla lithiových baterií, musí cíleně nastavit zařízení pro odvod tepla podle skutečné situace, aby maximalizovali účinek odvodu tepla a zajistili tak normální fungování lithiové baterie.
✦Řešení selhání chladicího systému vozidel s novými energetickými systémy
V první řadě je životnost a výkon vozidel s novými energetickými systémy přímo úměrný životnosti a výkonu lithiových baterií. Výzkumníci mohou odvést dobrou práci v oblasti tepelného řízení na základě charakteristik lithiových baterií. Protože se systémy odvodu tepla používané vozidly s novými energetickými systémy různých značek a modelů značně liší, musí si výzkumníci při optimalizaci systému tepelného řízení zvolit rozumnou metodu odvodu tepla podle jejich výkonových charakteristik, aby maximalizovali účinek systému odvodu tepla vozidel s novými energetickými systémy. Například při použití metody kapalinového chlazení (Ohřívač chladicí kapaliny PTC), mohou vědci použít ethylenglykol jako hlavní médium pro odvod tepla. Aby se však eliminovaly nevýhody kapalinového chlazení a metod odvodu tepla a zabránilo se úniku ethylenglykolu a znečištění baterie, musí vědci jako ochranný materiál pro lithiové baterie používat nekorodující materiály pláště. Kromě toho musí vědci také dobře utěsnit, aby minimalizovali pravděpodobnost úniku ethylenglykolu.
Za druhé, dojezd nových energetických vozidel se zvyšuje, kapacita a výkon lithiových baterií se výrazně zlepšily a generuje se stále více tepla. Pokud se bude i nadále používat tradiční metoda odvodu tepla, efekt odvodu tepla se výrazně sníží. Proto musí výzkumníci držet krok s dobou, neustále vyvíjet nové technologie a volit nové materiály pro zlepšení výkonu chladicího systému. Kromě toho mohou výzkumníci kombinovat různé metody odvodu tepla, aby rozšířili výhody systému odvodu tepla, takže teplota kolem lithiové baterie může být regulována v příslušném rozsahu, což může poskytnout nevyčerpatelný výkon pro energetická vozidla. Například výzkumníci mohou kombinovat metody chlazení vzduchem a odvodu tepla na základě výběru metod odvodu tepla kapalinou. Tímto způsobem mohou tyto dvě nebo tři metody kompenzovat vzájemné nedostatky a účinně zlepšit výkon odvodu tepla u energetických vozidel.
Řidič musí při řízení vozidla s novým energetickým pohonem provádět každodenní údržbu. Před jízdou je nutné zkontrolovat provozní stav vozidla a zda se nevyskytují bezpečnostní závady. Tato metoda kontroly může snížit riziko dopravních nehod a zajistit bezpečnost jízdy. Po delší jízdě by měl řidič pravidelně nechat vozidlo na kontrolu, aby se včas zjistilo, zda se nevyskytly potenciální problémy v systému řízení elektrického pohonu a systému odvodu tepla, aby se předešlo bezpečnostním nehodám během řízení vozidla s novým energetickým pohonem. Před zakoupením vozidla s novým energetickým pohonem musí řidič provést důkladnou prohlídku, aby pochopil strukturu systému pohonu s lithiovou baterií a systému odvodu tepla vozidla s novým energetickým pohonem, a pokusit se vybrat vozidlo s dobrým systémem odvodu tepla. Tento typ vozidla má totiž dlouhou životnost a vynikající výkon. Zároveň by řidiči měli mít určité znalosti o údržbě, aby se mohli vypořádat s náhlými poruchami systému a včas snížit ztráty.
Čas zveřejnění: 25. června 2023
