Betydningen av nye energikjøretøy sammenlignet med tradisjonelle kjøretøy gjenspeiles hovedsakelig i følgende aspekter: For det første, forhindre termisk runaway i nye energikjøretøy. Årsakene til termisk runaway inkluderer mekaniske og elektriske årsaker (batterikollisjonsekstrudering, akupunktur, etc.) og elektrokjemiske årsaker (batterioverlading og -utlading, hurtiglading, lavtemperaturlading, selvinitiert intern kortslutning, etc.). Termisk runaway vil føre til at strømbatteriet tar fyr eller til og med eksploderer, noe som utgjør en trussel mot passasjerenes sikkerhet. For det andre er den optimale driftstemperaturen for strømbatteriet 10-30 °C. Nøyaktig termisk styring av batteriet kan sikre batteriets levetid og forlenge batterilevetiden til nye energikjøretøy. For det tredje, sammenlignet med drivstoffkjøretøy, mangler nye energikjøretøy strømkilden til klimaanleggskompressorer, og kan ikke stole på spillvarme fra motoren for å gi varme til kupeen, men kan bare drive elektrisk energi for å regulere varme, noe som vil redusere rekkevidden til selve det nye energikjøretøyet betraktelig. Derfor har termisk styring av nye energikjøretøy blitt nøkkelen til å løse begrensningene til nye energikjøretøy.
Etterspørselen etter termisk styring i nye energibiler er betydelig høyere enn i tradisjonelle drivstoffkjøretøyer. Termisk styring i bilen har som mål å kontrollere varmen i hele kjøretøyet og varmen i omgivelsene som helhet, holde hver komponent i drift innenfor det optimale temperaturområdet, og samtidig sikre bilens sikkerhet og kjørekomfort. Nytt termisk styringssystem for energibiler inkluderer hovedsakelig klimaanlegg, batterivarmestyringssystem (HVCH), elektronisk motorstyringssystem. Sammenlignet med tradisjonelle biler har den termiske styringen av nye energibiler lagt til batteri- og motorstyringsmoduler for elektronisk termisk styring. Tradisjonell bilstyring inkluderer hovedsakelig kjøling av motor og girkasse og termisk styring av klimaanlegget. Drivstoffkjøretøy bruker klimaanleggets kjølemiddel for å kjøle kupeen, varme opp kupeen med spillvarme fra motoren og kjøle ned motor og girkasse med væskekjøling eller luftkjøling. Sammenlignet med tradisjonelle kjøretøy er en stor endring i nye energibiler strømkilden. Nye energibiler har ikke motorer for å gi varme, og oppvarming av klimaanlegget realiseres gjennom PTC eller varmepumpe-klimaanlegg. Nye energibiler har ekstra kjølekrav for batterier og elektroniske motorstyringssystemer, så den termiske styringen av nye energibiler er mer komplisert enn tradisjonelle drivstoffkjøretøy.
Kompleksiteten i termisk styring av nye energikjøretøy har drevet økningen i verdien av et enkelt kjøretøy i termisk styring. Verdien av et enkelt kjøretøy i et termisk styringssystem er 2–3 ganger så høy som en tradisjonell bil. Sammenlignet med tradisjonelle biler kommer verdiøkningen for nye energikjøretøy hovedsakelig fra batterivæskekjøling, varmepumpe-klimaanlegg,PTC kjølevæskevarmereosv.
Væskekjøling har erstattet luftkjøling som den vanlige temperaturkontrollteknologien, og direkte kjøling forventes å oppnå teknologiske gjennombrudd.
De fire vanlige metodene for termisk styring av batterier er luftkjøling, væskekjøling, faseendringskjøling av materialer og direkte kjøling. Luftkjølingsteknologi ble hovedsakelig brukt i tidlige modeller, og væskekjølingsteknologi har gradvis blitt vanlig på grunn av den jevne kjølingen av væskekjøling. På grunn av den høye kostnaden er væskekjølingsteknologi hovedsakelig utstyrt med high-end-modeller, og det forventes at den vil synke til lavprismodeller i fremtiden.
Luftkjøling (PTC-luftvarmer) er en kjølemetode der luft brukes som varmeoverføringsmedium, og luften tar varmen fra batteriet direkte bort gjennom avtrekksviften. For luftkjøling er det nødvendig å øke avstanden mellom kjøleribber og kjøleribber mellom batteriene så mye som mulig, og serielle eller parallelle kanaler kan brukes. Siden parallellkoblingen kan oppnå jevn varmespredning, bruker de fleste av dagens luftkjølte systemer en parallellkobling.
Væskekjøleteknologi bruker væskekonveksjonsvarmeveksling for å fjerne varmen som genereres av batteriet og redusere batteritemperaturen. Det flytende mediet har høy varmeoverføringskoeffisient, stor varmekapasitet og rask kjølehastighet, noe som har en betydelig effekt på å redusere maksimaltemperaturen og forbedre konsistensen i temperaturfeltet til batteripakken. Samtidig er volumet til det termiske styringssystemet relativt lite. Når det gjelder forløpere til termisk runaway, kan den flytende kjøleløsningen stole på en stor strøm av kjølemedium for å tvinge batteripakken til å avgi varme og realisere varmeomfordeling mellom batterimodulene, noe som raskt kan undertrykke kontinuerlig forringelse av termisk runaway og redusere risikoen for runaway. Formen på det flytende kjølesystemet er mer fleksibel: battericellene eller modulene kan senkes ned i væsken, kjølekanaler kan også plasseres mellom batterimodulene, eller en kjøleplate kan brukes i bunnen av batteriet. Væskekjølemetoden har høye krav til systemets lufttetthet. Faseendringskjøling av materialer refererer til prosessen med å endre tilstanden til materien og gi latent varmemateriale uten å endre temperaturen, og endre de fysiske egenskapene. Denne prosessen vil absorbere eller frigjøre en stor mengde latent varme for å kjøle ned batteriet. Etter at faseendringsmaterialet har fullført faseendring, kan imidlertid ikke batteriets varme effektivt fjernes.
Direkte kjøling (direkte kjøling med kjølemiddel) bruker prinsippet om latent fordampningsvarme fra kjølemidler (R134a, etc.) for å etablere et klimaanlegg i kjøretøyet eller batterisystemet, og installerer fordamperen til klimaanlegget i batterisystemet, og kjølemediet i fordamperen fordamper og fjerner raskt og effektivt varmen fra batterisystemet, for å fullføre kjølingen av batterisystemet.
Publisert: 25. juni 2024
