Значението на новите енергийни превозни средства в сравнение с традиционните превозни средства се отразява главно в следните аспекти: Първо, предотвратяване на топлинното бягство на новите енергийни превозни средства.Причините за термично бягане включват механични и електрически причини (екструзия на сблъсък на батерията, акупунктура и др.) и електрохимични причини (презареждане и преразреждане на батерията, бързо зареждане, зареждане при ниска температура, самоинициирано вътрешно късо съединение и др.).Топлинното бягство ще доведе до запалване или дори експлозия на захранващата батерия, което представлява заплаха за безопасността на пътниците.Второто е, че оптималната работна температура на захранващата батерия е 10-30°C.Точното термично управление на батерията може да осигури експлоатационния живот на батерията и да удължи живота на батерията на новите енергийни превозни средства.Трето, в сравнение с превозните средства с гориво, новите енергийни превозни средства нямат източник на енергия като компресори за климатик и не могат да разчитат на отпадна топлина от двигателя, за да осигурят топлина в кабината, а могат само да задвижват електрическа енергия за регулиране на топлината, което значително ще намали обхвата на самото ново енергийно превозно средство.Поради това термичното управление на новите енергийни превозни средства се превърна в ключ към разрешаването на ограниченията на новите енергийни превозни средства.
Търсенето на термично управление на новите енергийни превозни средства е значително по-високо от това на превозните средства с традиционно гориво.Автомобилното термично управление има за цел да контролира топлината на цялото превозно средство и топлината на околната среда като цяло, да поддържа всеки компонент да работи в оптимален температурен диапазон и в същото време да гарантира безопасността и комфорта на шофиране на автомобила.Новата система за термично управление на превозното средство включва главно климатична система, система за термично управление на батерията (HVCH), система за електронно управление на двигателя.В сравнение с традиционните автомобили, термичното управление на новите енергийни превозни средства има добавени модули за термично управление на батерията и електродвигателя.Традиционното автомобилно термично управление включва главно охлаждането на двигателя и скоростната кутия и термичното управление на климатичната система.Автомобилите с гориво използват хладилен агент от климатик, за да осигурят охлаждане на купето, затоплят купето с отпадна топлина от двигателя и охлаждат двигателя и скоростната кутия чрез течно охлаждане или въздушно охлаждане.В сравнение с традиционните превозни средства, основната промяна в новите енергийни превозни средства е източникът на енергия.Новите енергийни превозни средства нямат двигатели, които да осигуряват топлина, а климатичното отопление се осъществява чрез PTC или термопомпена климатизация.Новите енергийни превозни средства имат добавени изисквания за охлаждане за батериите и електронните системи за управление на двигателя, така че термичното управление на новите енергийни превозни средства е по-сложно от превозните средства с традиционно гориво.
Сложността на термичното управление на новите енергийни превозни средства доведе до увеличаване на стойността на едно превозно средство в термичното управление.Стойността на едно превозно средство в система за термично управление е 2-3 пъти по-висока от тази на традиционен автомобил.В сравнение с традиционните автомобили, увеличението на стойността на новите енергийни превозни средства идва главно от течно охлаждане на батерията, термопомпени климатици,PTC нагреватели за охлаждаща течности т.н.
Течното охлаждане замени въздушното охлаждане като основна технология за контрол на температурата и се очаква директното охлаждане да постигне технологични пробиви
Четирите често срещани метода за термично управление на батерията са въздушно охлаждане, течно охлаждане, охлаждане на материала с фазова промяна и директно охлаждане.Технологията за въздушно охлаждане се използва най-вече в ранните модели, а технологията за течно охлаждане постепенно се превърна в основна поради равномерното охлаждане на течното охлаждане.Поради високата си цена технологията за течно охлаждане е оборудвана предимно с модели от висок клас и се очаква да потъне в моделите от нисък клас в бъдеще.
Въздушно охлаждане (PTC въздушен нагревател) е метод на охлаждане, при който въздухът се използва като топлопреносна среда и въздухът директно отнема топлината на батерията чрез изпускателния вентилатор.За въздушно охлаждане е необходимо да се увеличи максимално разстоянието между радиаторите и радиаторите между батериите, като могат да се използват последователни или паралелни канали.Тъй като паралелната връзка може да постигне равномерно разсейване на топлината, повечето от настоящите системи с въздушно охлаждане приемат паралелна връзка.
Технологията за течно охлаждане използва топлообмен чрез течна конвекция, за да отнеме топлината, генерирана от батерията, и да намали температурата на батерията.Течната среда има висок коефициент на топлопреминаване, голям топлинен капацитет и бърза скорост на охлаждане, което има значителен ефект върху намаляването на максималната температура и подобряването на консистенцията на температурното поле на батерията.В същото време обемът на системата за управление на топлината е относително малък.В случай на предшественици на термично изтичане, решението за течно охлаждане може да разчита на голям поток от охлаждаща среда, за да принуди батерията да разсейва топлината и да реализира преразпределение на топлината между модулите на батерията, което може бързо да потисне непрекъснатото влошаване на топлинното изтичане и да намали риск от бягство.Формата на системата за течно охлаждане е по-гъвкава: клетките или модулите на батерията могат да бъдат потопени в течността, между модулите на батерията също могат да бъдат поставени охлаждащи канали или може да се използва охлаждаща плоча в долната част на батерията.Методът на течно охлаждане има високи изисквания към херметичността на системата.Охлаждането на материала с фазова промяна се отнася до процеса на промяна на състоянието на материята и осигуряване на латентна топлина на материала без промяна на температурата и промяна на физичните свойства.Този процес ще абсорбира или освободи голямо количество латентна топлина за охлаждане на батерията.Въпреки това, след пълната промяна на фазата на материала за промяна на фазата, топлината на батерията не може да бъде ефективно отведена.
Методът на директно охлаждане (директно охлаждане с хладилен агент) използва принципа на латентната топлина на изпарение на хладилните агенти (R134a и т.н.) за установяване на климатична система в автомобила или акумулаторната система и монтира изпарителя на климатичната система в батерията система и хладилният агент в изпарителя Изпарете и бързо и ефективно отнеме топлината на акумулаторната система, така че да завърши охлаждането на акумулаторната система.
Време на публикуване: 20 март 2023 г
