Tepelný manažment nových energetických vozidiel

Nové energetické vozidlá (elektrické vozidlá) zahŕňajú kabínu, batériu, motor a elektronický riadiaci tepelný manažment. Systém riadenia teploty kabíny zahŕňa chladenie klimatizáciou , vykurovanie tepelným čerpadlom alebo vykurovanie PTC s požiadavkami na vykurovanie a chladenie. Medzi hlavné komponenty patrí elektrický kompresor, elektronický expanzný ventil, výparník, kondenzátor, výmenník tepla, PTC alebo kondenzátor tepelného čerpadla atď.

Tepelný manažment motorov a elektronických ovládacích prvkov sa dá dobre naučiť z modulov tepelného manažmentu motorov a prevodoviek palivových vozidiel a tiež využíva vzduchové a vodné chladenie. Vzduchové chladenie sa používa najmä v modeloch nižšej kategórie s nízkym výkonom motora, zatiaľ čo vodné chladenie sa používa najmä v modeloch s vyšším výkonom. Pri práci je chladiaca kvapalina poháňaná vodným čerpadlom, aby cirkulovala v chladiacom potrubí a chladiaca kvapalina odoberá teplo generované motorom a elektronickým riadením prostredníctvom procesov výmeny tepla, ako sú radiátory.

Tepelný manažment batérie možno povedať, že je najväčším prírastkom tepelného manažmentu elektrických vozidiel. Zároveň, keďže okolitá teplota má obrovský vplyv na pracovný stav batérie, je kvalita tepelného manažmentu batérie kľúčová pre používateľskú skúsenosť s elektrickými vozidlami. Účinný rozsah pracovnej teploty napájacích batérií je 20-35 ℃. Príliš nízka teplota (<0 ℃) spôsobí zníženie aktivity batérie, zníženie výkonu nabíjania a vybíjania, skrátenie cestovného dosahu a poškodenie životnosti batérie; príliš vysoká teplota (>45℃) nielenže poškodí životnosť batérie, ale môže tiež spôsobiť tepelný únik batérie a dokonca aj požiar a iné vážne nehody. Vnútorná teplota batérie a rovnomernosť teploty medzi modulmi batérie tiež ovplyvnia výkon batérie a životnosť cyklu. Preto systém tepelného manažmentu batérie vyžaduje zložitý a sofistikovaný chladiaci okruh na udržanie teplotnej konzistencie článkov batérie a dokáže presne merať a monitorovať teplotu batérie, odvádzať teplo včas, keď je teplota batérie príliš vysoká, a rýchlo sa zahrievať, keď je teplota príliš nízka. V súčasnosti existuje mnoho spôsobov riadenia tepelného manažmentu batérie, ako je chladenie vzduchom, vodné chladenie, priame chladenie a materiály s fázovou zmenou.

Kvapalinové chladenie je riešenie tepelného manažmentu batérie s najlepšími aplikačnými vyhliadkami vďaka vyššej rýchlosti chladenia a vyššiemu koeficientu prestupu tepla (môžu mu pomôcť materiály s fázovou zmenou a ďalšie technológie). Pretože články napájacej batérie sú usporiadané prehľadnejšie, kvapalinové chladenie batérie sa uskutočňuje hlavne vo forme kvapalinovej chladiacej dosky. Tradičná doska na chladenie kvapaliny batérie má celú štruktúru dosky a je umiestnená pod batériou. CATL využíva nové usporiadanie pridania kvapalinovej chladiacej dosky medzi dva články vo svojom novo vydanom vlajkovom produkte, batérii Kirin, ktorá znižuje vedenie tepla dvoch susedných článkov a zlepšuje bezpečnosť, ale exponenciálne sa zvýši aj množstvo kvapalinových chladiacich dosiek použitých v jednom vozidle.