Význam vozidel s novými energetickými motory ve srovnání s tradičními vozidly se odráží především v následujících aspektech: Zaprvé, zabránění tepelnému úniku u vozidel s novými energetickými motory. Mezi příčiny tepelného úniku patří mechanické a elektrické příčiny (kolizní extruze baterie, akupunktura atd.) a elektrochemické příčiny (přebíjení a podbíjení baterie, rychlé nabíjení, nabíjení při nízkých teplotách, samovolný vnitřní zkrat atd.). Tepelný únik způsobí vznícení nebo dokonce výbuch baterie, což představuje hrozbu pro bezpečnost cestujících. Zadruhé, optimální provozní teplota baterie je 10–30 °C. Přesné tepelné řízení baterie může zajistit její životnost a prodloužit životnost baterie vozidel s novými energetickými motory. Zatřetí, ve srovnání s palivovými vozidly, vozidla s novými energetickými motory nemají zdroj energie v podobě kompresorů klimatizace a nemohou se spoléhat na odpadní teplo z motoru pro vytápění kabiny, ale mohou pohánět pouze elektrickou energii pro regulaci tepla, což výrazně sníží dojezd samotného vozidla s novými energetickými motory. Proto se tepelné řízení vozidel s novými energetickými motory stalo klíčem k řešení omezení vozidel s novými energetickými motory.
Poptávka po tepelném řízení vozidel s novým pohonem je výrazně vyšší než u vozidel s tradičním pohonem. Tepelné řízení automobilů má za cíl řídit teplo celého vozidla a teplo okolí jako celku, udržovat každou součást v optimálním teplotním rozsahu a zároveň zajistit bezpečnost a jízdní komfort vozu. Systém tepelného řízení vozidel s novým pohonem zahrnuje zejména klimatizaci, systém tepelného řízení baterie (HVCH), systém elektronického řízení motoru. Ve srovnání s tradičními automobily má tepelné řízení vozidel s novými energetickými motory přidány moduly tepelného řízení baterie a elektronického řízení motoru. Tradiční tepelné řízení automobilů zahrnuje především chlazení motoru a převodovky a tepelné řízení klimatizačního systému. Vozidla na palivo používají chladivo klimatizace k chlazení kabiny, vytápění kabiny odpadním teplem z motoru a chlazení motoru a převodovky kapalinovým chlazením nebo chlazením vzduchem. Ve srovnání s tradičními vozidly je u vozidel s novými energetickými motory hlavní změnou zdroj energie. Vozidla s novými energetickými motory nemají motory pro vytápění a vytápění klimatizací je realizováno pomocí PTC nebo tepelného čerpadla. Vozidla s novými energetickými motory mají přidané požadavky na chlazení baterií a elektronických řídicích systémů motoru, takže tepelné řízení vozidel s novými energetickými motory je složitější než u tradičních vozidel na palivo.
Složitost tepelného managementu vozidel s novými energetickými systémy vedla ke zvýšení hodnoty jednoho vozidla v systému tepelného managementu. Hodnota jednoho vozidla v systému tepelného managementu je 2–3krát vyšší než u tradičního automobilu. Ve srovnání s tradičními automobily pochází nárůst hodnoty vozidel s novými energetickými systémy především z chlazení kapalinou v bateriích, klimatizací s tepelnými čerpadly a dalších.PTC ohřívače chladicí kapalinyatd.
Kapalinové chlazení nahradilo vzduchové chlazení jako hlavní technologii regulace teploty a očekává se, že přímé chlazení dosáhne technologických průlomů.
Čtyři běžné metody tepelného řízení baterií jsou chlazení vzduchem, chlazení kapalinou, chlazení materiálem s fázovou změnou a přímé chlazení. Technologie chlazení vzduchem se používala převážně u raných modelů a technologie chlazení kapalinou se postupně stala hlavním proudem díky rovnoměrnému chlazení kapalinou. Vzhledem k vysokým nákladům je technologie chlazení kapalinou většinou používána u modelů vyšší třídy a očekává se, že v budoucnu klesne k modelům nižší třídy.
Chlazení vzduchem (PTC ohřívač vzduchu) je metoda chlazení, při které se jako teplonosné médium používá vzduch, který přímo odvádí teplo z baterie pomocí odsávacího ventilátoru. Pro chlazení vzduchem je nutné co nejvíce zvětšit vzdálenost mezi chladiči a chladiči mezi bateriemi a lze použít sériové nebo paralelní kanály. Protože paralelní zapojení umožňuje rovnoměrný odvod tepla, většina současných vzduchem chlazených systémů používá paralelní zapojení.
Technologie kapalinového chlazení využívá výměnu tepla kapalinovou konvekcí k odvádění tepla generovaného baterií a snížení teploty baterie. Kapalinní médium má vysoký koeficient přenosu tepla, velkou tepelnou kapacitu a vysokou rychlost chlazení, což má významný vliv na snížení maximální teploty a zlepšení konzistence teplotního pole bateriového bloku. Zároveň je objem systému tepelného řízení relativně malý. V případě prekurzorů tepelného úniku se kapalinové chlazení může spoléhat na velký průtok chladicího média, které donutí bateriový blok odvádět teplo a dosáhnout přerozdělení tepla mezi bateriovými moduly, což může rychle potlačit neustálé zhoršování tepelného úniku a snížit riziko úniku. Forma kapalinového chladicího systému je flexibilnější: bateriové články nebo moduly mohou být ponořeny do kapaliny, mezi bateriovými moduly lze také umístit chladicí kanály nebo lze na spodní straně baterie použít chladicí desku. Metoda kapalinového chlazení klade vysoké nároky na vzduchotěsnost systému. Chlazení materiálem se změnou fáze označuje proces změny skupenství a poskytování latentního tepla materiálu bez změny teploty a fyzikálních vlastností. Tento proces absorbuje nebo uvolní velké množství latentního tepla pro ochlazení baterie. Po úplné fázové změně materiálu pro fázovou změnu však nelze teplo z baterie účinně odvést.
Metoda přímého chlazení (přímé chlazení chladivem) využívá princip latentního tepla odpařování chladiv (R134a atd.) k vytvoření klimatizačního systému ve vozidle nebo bateriovém systému a instaluje výparník klimatizačního systému do bateriového systému a chladivo ve výparníku se odpařuje a rychle a efektivně odvádí teplo z bateriového systému, čímž se dokončí chlazení bateriového systému.
Čas zveřejnění: 25. června 2024
