Hlavný systém riadenia teploty batérie 1
Systém riadenia teploty batérie zahŕňa hlavne funkcie, ako je ohrev a chladenie batérie a vyrovnávanie vnútornej teploty súpravy batérií. Teplota má dôležitý vplyv na životnosť, výkon a bezpečnosť batérie, preto je systém tepelného manažmentu batérie rozhodujúcim faktorom na zabezpečenie normálnej prevádzky batériového systému a dokonca aj bezpečnej prevádzky vozidla. S vývojom elektrických vozidiel a technológie troch elektrických systémov sa aj systém tepelného manažmentu batérie neustále mení, aby spĺňal požiadavky na reguláciu teploty rôznych systémov a pracovných podmienok. V súlade s dvoma požiadavkami na reguláciu teploty chladenia a vykurovania batérie možno systém tepelného manažmentu batérie rozdeliť na dva typy: chladenie batérie a vykurovanie batérie.
Spôsob chladenia batérie
Podľa rôznych médií na prenos tepla možno systém tepelného manažmentu batérie rozdeliť do troch typov: systém tepelného manažmentu vzduchového média, systém tepelného manažmentu kvapalného média a systém tepelného manažmentu materiálu s fázovou zmenou a systém tepelného manažmentu vzduchového média možno rozdeliť na prirodzené chladiaci systém a vzduchový chladiaci systém. K dispozícii sú 2 chladiace systémy.
Systém riadenia teploty na báze vzduchu
Prvé elektrické vozidlá využívali veľké množstvo režimov riadenia teploty prirodzeného chladenia. Keď sa použije režim riadenia teploty prirodzeného chladenia, batéria použitá vo vozidle si medzi každým modulom vyhradí vzdialenosť 5-10 mm ako kanál na výmenu tepla s vonkajším svetom. Adaptabilita za týchto podmienok je pomerne slabá, preto sa jej tento článok nebude podrobne venovať. Ďalším systémom tepelného manažmentu vzduch-médium je režim odvodu tepla chladený vzduchom. Vzduchom chladené systémy tepelného manažmentu odvodu tepla možno vo všeobecnosti rozdeliť na dva typy: aktívne a pasívne. Pasívny režim odvádzania tepla chladeným vzduchom sa pri výmene tepla úplne spolieha na vonkajší vzduch. Externý studený vzduch sa privádza do akumulátora vozidla cez vzduchový kanál na chladenie akumulátora a horúci vzduch sa vypúšťa cez ventilátor. Aktívny režim odvádzania tepla vzduchovým chladením spočíva v prechode vonkajšieho vzduchu cez ohrievač alebo výparník, ohrievanie alebo ochladzovanie podľa požiadaviek systému a potom sa posiela do batériovej jednotky na reguláciu teploty a nakoniec sa výfukové plyny odvádzajú z vozidlo cez ventilátor.
V porovnaní s inými mediálnymi systémami má systém tepelného manažmentu vzduch-médium najväčšie výhody nízkej ceny a jednoduchej konštrukcie. Preto mnohí výrobcovia automobilov stále používajú systémy tepelného manažmentu na báze vzduchu na navrhovanie riešení tepelného manažmentu vozidiel. V porovnaní s inými systémami tepelného manažmentu má však systém tepelného manažmentu vzduchového média horšiu rovnomernosť teploty, horšiu rýchlosť chladenia a chladiaci výkon.
Systém tepelného manažmentu tekutých médií
Systém riadenia tepla kvapalného média eliminuje teplo generované batériou a elektrickým pohonným systémom prostredníctvom konvekčného prenosu tepla kvapaliny. Tento systém má vysokú účinnosť chladenia, vysokú rýchlosť a dobrú rovnomernosť teploty. Formy usporiadania zahŕňajú: usporiadanie chladiacich dosiek okolo súpravy batérií, nastavenie chladiacich dosiek medzi modulmi batérie a vytvorenie hadovitých chladiacich kanálov medzi modulmi batérie atď., aby sa maximalizovala kontaktná plocha medzi chladiacim zariadením a batériou. Preto môže byť systém chladenia kvapaliny flexibilne usporiadaný podľa požiadaviek, aby sa prispôsobil rôznym riešeniam vozidla.
Kvapalinový chladiaci systém potrebuje nastaviť kompletný cyklus ohrevu a chladenia mimo batérie, aby sa zmenila teplota chladiacej kvapaliny v kvapalinovom chladiacom systéme, takže výrobné náklady celého systému sú vysoké a dizajn je zložitý. Kvapalinou chladený režim odvádzania tepla má však výhody vysokej účinnosti odvádzania tepla a vysokej flexibility riešenia a je stále najbežnejším riešením systému tepelného manažmentu na trhu. Súvisiace technológie a riešenia sú stále vyspelejšie, čo efektívne znižuje výrobné náklady systému tepelného manažmentu. Preto sa mnohí výrobcovia automobilov pripravujú na premenu vzduchových systémov tepelného manažmentu na kvapalné systémy tepelného manažmentu.
Systém tepelného manažmentu materiálu s fázovou zmenou
Systém tepelného manažmentu materiálu so zmenou fázy má spomedzi vyššie uvedených niekoľkých systémov tepelného manažmentu najlepšiu rýchlosť a účinnosť chladenia. Teplota fázového prechodu chladiva však musí zodpovedať optimálnemu rozsahu prevádzkovej teploty batérie a návrh riadiaceho systému je zložitý. Navyše, vzhľadom na jeho nedostatky, ktoré spočívajú iba v chladení, bez zahrievania a nízkej údržbe, je v súčasnosti málo praktických aplikácií.
Stručne povedané, štruktúry a princípy chladenia troch systémov tepelného manažmentu batérií sú odlišné a zodpovedajúce charakteristiky, výhody a nevýhody a vhodné scenáre použitia sú tiež odlišné.
