Θερμική Διαχείριση Οχημάτων Νέας Ενέργειας

Τα νέα ενεργειακά οχήματα (ηλεκτρικά οχήματα) περιλαμβάνουν θερμική διαχείριση καμπίνας, μπαταρίας, κινητήρα και ηλεκτρονικού ελέγχου. Το σύστημα θερμικής διαχείρισης καμπίνας περιλαμβάνει ψύξη κλιματισμού , θέρμανση με αντλία θερμότητας ή θέρμανση PTC, με απαιτήσεις θέρμανσης και ψύξης. Τα κύρια εξαρτήματα περιλαμβάνουν ηλεκτρικό συμπιεστή, ηλεκτρονική βαλβίδα εκτόνωσης, εξατμιστή, συμπυκνωτή, εναλλάκτη θερμότητας, συμπυκνωτή PTC ή αντλία θερμότητας κ.λπ.

Η θερμική διαχείριση των κινητήρων και των ηλεκτρονικών χειριστηρίων μπορεί να μαθευτεί καλά από τις μονάδες θερμικής διαχείρισης των κινητήρων και των κιβωτίων ταχυτήτων οχημάτων καυσίμου, και χρησιμοποιεί επίσης ψύξη αέρα και υδρόψυξη. Η ψύξη αέρα χρησιμοποιείται κυρίως σε μοντέλα χαμηλού επιπέδου με χαμηλή ισχύ κινητήρα, ενώ η υδρόψυξη χρησιμοποιείται κυρίως σε μοντέλα με υψηλότερη ισχύ. Κατά την εργασία, το ψυκτικό υγρό οδηγείται από μια αντλία νερού για να κυκλοφορήσει στον σωλήνα ψύξης και το ψυκτικό αφαιρεί τη θερμότητα που παράγεται από τον κινητήρα και τον ηλεκτρονικό έλεγχο μέσω διαδικασιών ανταλλαγής θερμότητας, όπως τα θερμαντικά σώματα.

Η θερμική διαχείριση της μπαταρίας μπορεί να ειπωθεί ότι είναι η μεγαλύτερη αύξηση της θερμικής διαχείρισης ηλεκτρικών οχημάτων. Ταυτόχρονα, καθώς η θερμοκρασία περιβάλλοντος έχει τεράστιο αντίκτυπο στην κατάσταση λειτουργίας της μπαταρίας, η ποιότητα της θερμικής διαχείρισης της μπαταρίας είναι ζωτικής σημασίας για την εμπειρία χρήστη των ηλεκτρικών οχημάτων. Το αποδοτικό εύρος θερμοκρασίας λειτουργίας των μπαταριών ισχύος είναι 20-35℃. Η πολύ χαμηλή θερμοκρασία (<0℃) θα προκαλέσει μείωση της δραστηριότητας της μπαταρίας, μείωση της απόδοσης ισχύος φόρτισης και εκφόρτισης, μείωση της εμβέλειας πλεύσης και ζημιά στη διάρκεια ζωής της μπαταρίας. Η πολύ υψηλή θερμοκρασία (>45℃) όχι μόνο θα βλάψει τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας, αλλά μπορεί επίσης να προκαλέσει θερμική διαρροή της μπαταρίας, ακόμη και πυρκαγιά και άλλα σοβαρά ατυχήματα. Η εσωτερική θερμοκρασία της μπαταρίας και η ομοιομορφία θερμοκρασίας μεταξύ των μονάδων μπαταρίας θα επηρεάσουν επίσης την απόδοση και τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας. Επομένως, το σύστημα θερμικής διαχείρισης μπαταρίας απαιτεί ένα περίπλοκο και εξελιγμένο κύκλωμα ψύξης για τη διατήρηση της σταθερότητας της θερμοκρασίας των στοιχείων της μπαταρίας και μπορεί να μετρήσει και να παρακολουθεί με ακρίβεια τη θερμοκρασία της μπαταρίας, να διαχέει τη θερμότητα εγκαίρως όταν η θερμοκρασία της μπαταρίας είναι πολύ υψηλή και να θερμαίνει γρήγορα όταν η θερμοκρασία είναι πολύ χαμηλή. Επί του παρόντος, υπάρχουν πολλοί τρόποι διαχείρισης της θερμικής διαχείρισης της μπαταρίας, όπως η ψύξη του αέρα, η υδρόψυξη, η άμεση ψύξη και τα υλικά αλλαγής φάσης.

Η υγρή ψύξη είναι η λύση θερμικής διαχείρισης μπαταρίας με τις καλύτερες προοπτικές εφαρμογής λόγω της μεγαλύτερης ταχύτητας ψύξης και του υψηλότερου συντελεστή μεταφοράς θερμότητας (μπορεί να υποβοηθηθεί από υλικά αλλαγής φάσης και άλλες τεχνολογίες). Δεδομένου ότι τα στοιχεία της μπαταρίας ισχύος είναι διατεταγμένα πιο τακτοποιημένα, η υγρή ψύξη της μπαταρίας πραγματοποιείται κυρίως με τη μορφή μιας πλάκας υγρής ψύξης. Η παραδοσιακή πλάκα υγρής ψύξης μπαταρίας υιοθετεί μια ολόκληρη δομή πλάκας και τοποθετείται κάτω από το πακέτο μπαταριών. Η CATL χρησιμοποιεί μια νέα διάταξη για την προσθήκη μιας πλάκας υγρής ψύξης μεταξύ δύο κυψελών στο νέο της ναυαρχίδας, την μπαταρία Kirin, η οποία μειώνει τη θερμική αγωγιμότητα των δύο γειτονικών κυψελών και βελτιώνει την ασφάλεια, αλλά η ποσότητα των πλακών ψύξης υγρού που χρησιμοποιούνται σε ένα μόνο όχημα θα αυξηθεί επίσης εκθετικά.