Nya energifordons betydelse jämfört med traditionella fordon återspeglas huvudsakligen i följande aspekter: För det första, förhindra termisk rusning hos nya energifordon. Orsakerna till termisk rusning inkluderar mekaniska och elektriska orsaker (batterikollision, akupunktur etc.) och elektrokemiska orsaker (överladdning och överurladdning av batteriet, snabbladdning, lågtemperaturladdning, självinitierad intern kortslutning etc.). Termisk rusning kan orsaka att batteriet fattar eld eller till och med exploderar, vilket utgör ett hot mot passagerarnas säkerhet. För det andra är den optimala arbetstemperaturen för batteriet 10-30 °C. Noggrann värmehantering av batteriet kan säkerställa batteriets livslängd och förlänga batterilivslängden hos nya energifordon. För det tredje, jämfört med bränslefordon, saknar nya energifordon kraftkällan från luftkonditioneringskompressorer och kan inte förlita sig på spillvärme från motorn för att ge värme till kupén, utan kan bara driva elektrisk energi för att reglera värmen, vilket avsevärt kommer att minska räckvidden för själva nya energifordonet. Därför har värmehanteringen hos nya energifordon blivit nyckeln till att lösa begränsningarna hos nya energifordon.
Efterfrågan på värmehantering i nya energifordon är betydligt högre än i traditionella bränslefordon. Termisk hantering i fordon syftar till att kontrollera värmen i hela fordonet och värmen i omgivningen som helhet, hålla varje komponent i drift inom det optimala temperaturintervallet och samtidigt säkerställa bilens säkerhet och körkomfort. Nya energifordons termiska hanteringssystem inkluderar huvudsakligen luftkonditioneringssystem, batterivärmehanteringssystem (HVCH), elektroniskt styrsystem för motorer. Jämfört med traditionella bilar har den termiska styrningen av nya energifordon lagt till moduler för elektronisk styrning av batteri och motor. Traditionell termisk styrning av bilar omfattar huvudsakligen kylning av motor och växellåda samt termisk styrning av luftkonditioneringssystemet. Bränsledrivna fordon använder luftkonditioneringskylmedel för att kyla kupén, värma kupén med spillvärme från motorn och kyla motor och växellåda med vätskekylning eller luftkylning. Jämfört med traditionella fordon är en stor förändring i nya energifordon kraftkällan. Nya energifordon har inte motorer för att ge värme, och luftkonditioneringsuppvärmning realiseras genom PTC eller värmepumpskylning. Nya energifordon har ökade kylkrav för batterier och elektroniska motorstyrsystem, så den termiska styrningen av nya energifordon är mer komplicerad än för traditionella bränsledrivna fordon.
Komplexiteten i värmehanteringen hos nya energifordon har drivit ökningen av värdet på ett enskilt fordon inom värmehantering. Värdet på ett enskilt fordon i ett värmehanteringssystem är 2–3 gånger högre än för en traditionell bil. Jämfört med traditionella bilar kommer värdeökningen för nya energifordon huvudsakligen från batterivätskekylning, värmepumps-luftkonditioneringar,PTC-kylvätskevärmare, etc.
Vätskekylning har ersatt luftkylning som den vanligaste temperaturkontrolltekniken, och direktkylning förväntas uppnå tekniska genombrott.
De fyra vanliga metoderna för värmehantering av batterier är luftkylning, vätskekylning, fasförändringskylning av material och direktkylning. Luftkylningsteknik användes mestadels i tidiga modeller, och vätskekylningstekniken har gradvis blivit mainstream på grund av den enhetliga kylningen av vätskekylning. På grund av sin höga kostnad är vätskekylningstekniken mestadels utrustad med high-end-modeller, och den förväntas sjunka till lågprismodeller i framtiden.
Luftkylning(PTC-luftvärmare) är en kylmetod där luft används som värmeöverföringsmedium, och luften leder bort batteriets värme direkt genom frånluftsfläkten. För luftkylning är det nödvändigt att öka avståndet mellan kylflänsar och kylflänsar mellan batterierna så mycket som möjligt, och seriella eller parallella kanaler kan användas. Eftersom parallellanslutning kan uppnå jämn värmeavledning använder de flesta nuvarande luftkylda system en parallellanslutning.
Vätskekylningsteknik använder flytande konvektionsvärmeväxling för att avlägsna värmen som genereras av batteriet och minska batteritemperaturen. Det flytande mediet har hög värmeöverföringskoefficient, stor värmekapacitet och snabb kylhastighet, vilket har en betydande effekt på att minska den maximala temperaturen och förbättra temperaturfältets konsistens. Samtidigt är volymen på det termiska hanteringssystemet relativt liten. När det gäller föregångare till termisk rusning kan den flytande kyllösningen förlita sig på ett stort flöde av kylmedium för att tvinga batteripaketet att avleda värme och åstadkomma värmeomfördelning mellan batterimodulerna, vilket snabbt kan undertrycka den kontinuerliga försämringen av termisk rusning och minska risken för rusning. Formen på det flytande kylsystemet är mer flexibel: battericellerna eller modulerna kan doppas i vätskan, kylkanaler kan också placeras mellan batterimodulerna, eller en kylplatta kan användas i botten av batteriet. Vätskekylningsmetoden har höga krav på systemets lufttäthet. Fasförändringskylning av material avser processen att ändra materiens tillstånd och tillhandahålla latent värmematerial utan att ändra temperaturen och ändra de fysikaliska egenskaperna. Denna process absorberar eller frigör en stor mängd latent värme för att kyla batteriet. Efter att fasförändringsmaterialet har genomfört en fullständig fasförändring kan batteriets värme dock inte effektivt avlägsnas.
Direktkylningsmetoden (köldmedium direktkylning) använder principen om latent värmeavdunstning från köldmedier (R134a, etc.) för att etablera ett luftkonditioneringssystem i fordons- eller batterisystemet, och installerar luftkonditioneringssystemets förångare i batterisystemet, och köldmediet i förångaren förångas och tar snabbt och effektivt bort värmen från batterisystemet, för att slutföra kylningen av batterisystemet.
Publiceringstid: 25 juni 2024
