Tepelný management nových energetických vozidel

Nová energetická vozidla (elektrická vozidla) zahrnují kabinu, baterii, motor a elektronické řízení tepelného managementu. Systém řízení teploty v kabině zahrnuje chlazení klimatizací , vytápění tepelným čerpadlem nebo vytápění PTC s požadavky na vytápění a chlazení. Mezi hlavní komponenty patří elektrický kompresor, elektronický expanzní ventil, výparník, kondenzátor, výměník tepla, PTC nebo kondenzátor tepelného čerpadla atd.

Tepelný management motorů a elektronické ovládání se lze dobře naučit z modulů tepelného managementu motorů a převodovek palivových vozidel a také využívá chlazení vzduchem a chlazení vodou. Vzduchové chlazení se používá především u modelů nižší třídy s nízkým výkonem motoru, zatímco vodní chlazení se používá především u modelů s vyšším výkonem. Při práci je chladicí kapalina poháněna vodním čerpadlem, aby cirkulovala v chladicím potrubí a chladicí kapalina odebírá teplo generované motorem a elektronickým řízením prostřednictvím procesů výměny tepla, jako jsou radiátory.

Tepelný management baterie lze říci, že je největším přírůstkem tepelného managementu elektrických vozidel. Současně, protože okolní teplota má obrovský vliv na provozní stav baterie, je kvalita tepelného managementu baterie zásadní pro uživatelský zážitek z elektrických vozidel. Účinný rozsah pracovních teplot napájecích baterií je 20-35℃. Příliš nízká teplota (<0℃) způsobí snížení aktivity baterie, snížení nabíjecího a vybíjecího výkonu, zkrácení cestovního dosahu a poškození životnosti baterie; příliš vysoká teplota (>45℃) nejen poškodí životnost baterie, ale může také způsobit tepelný únik baterie a dokonce požár a další vážné nehody. Vnitřní teplota baterie a rovnoměrnost teploty mezi bateriovými moduly také ovlivní výkon baterie a životnost cyklu. Systém tepelného managementu baterie proto vyžaduje složitý a sofistikovaný chladicí okruh pro udržení teplotní konzistence článků baterie a dokáže přesně měřit a monitorovat teplotu baterie, odvádět teplo včas, když je teplota baterie příliš vysoká, a rychle se zahřívat, když je teplota příliš nízká. V současné době existuje mnoho způsobů řízení tepelného managementu baterie, jako je chlazení vzduchem, vodní chlazení, přímé chlazení a materiály s fázovou změnou.

Kapalinové chlazení je řešení tepelného managementu baterie s nejlepšími aplikačními vyhlídkami díky rychlejší rychlosti chlazení a vyššímu koeficientu přenosu tepla (může být podpořeno materiály s fázovou změnou a dalšími technologiemi). Vzhledem k tomu, že články napájecí baterie jsou uspořádány úhledněji, kapalinové chlazení baterie se provádí hlavně ve formě kapalinové chladicí desky. Tradiční deska pro kapalinové chlazení baterie má celou deskovou strukturu a je umístěna pod baterií. CATL používá nové uspořádání přidání kapalinové chladicí desky mezi dva články ve svém nově vydaném vlajkovém produktu, baterii Kirin, která snižuje vedení tepla dvou sousedních článků a zlepšuje bezpečnost, ale exponenciálně vzroste také množství kapalinových chladicích desek použitých v jednom vozidle.