Technológia tepelného manažmentu napájacej batérie
1. Chladenie batérie
Vo všeobecnosti existujú tri hlavné spôsoby chladenia napájacích batérií čisto elektrických vozidiel: chladenie vzduchom, chladenie kvapalinou a priame chladenie.
1) Technológia vzduchového chladenia (vzduchové chladenie) využíva prirodzený vietor alebo studený vzduch generovaný chladiacim systémom vozidla na odvádzanie tepla konvekciou alebo vedením tepla na dosiahnutie účelu chladenia batérie. Technológia chladenia vzduchom má vlastnosti jednoduchého systému, nízkych nákladov a ľahkej údržby a je široko používaná.
2) Technológia chladenia kvapalinou využíva kvapalinu ako médium na prenos tepla a kvapalina odoberá teplo, keď preteká potrubím vo vnútri napájacej batérie. Kvapalina používaná pri kvapalinovom chladení je väčšinou chladiaca kvapalina, ktorá cirkuluje v chladiacom systéme vozidla. Teplo odobraté chladiacou kvapalinou sa odvádza do vzduchu cez chladič. Niektoré vozidlá majú v chladiacom systéme výmenník tepla nazývaný Chiller na prepojenie chladiaceho systému vozidla a chladiaceho systému na zvýšenie chladiaceho účinku systému. V porovnaní s technológiou chladenia vzduchom má technológia chladenia kvapalinou vlastnosti silnej chladiacej kapacity, dobrej rovnomernosti a vysokej rýchlosti.
3) Technológia priameho chladenia využíva chladivo v chladiacom systéme na priame odvádzanie tepla z napájacej batérie a potom do napájacej batérie inštaluje súpravu expanzných ventilov a výparníkov. Chladivo sa odparuje a absorbuje teplo vo výparníku. Keďže technológia priameho chladenia nemá výmenník tepla ako technológia chladenia kvapalinou, je efektívnejšia. Keď sa však batéria ochladí, časť chladiva v chladiacom systéme sa musí odviesť, čo ovplyvní chladiaci účinok priestoru pre cestujúcich a zníži komfort.
2. Vyhrievanie batérie
Technológie vyhrievania napájacích batérií zahŕňajú najmä samoohrev batérie a používanie externých vykurovacích telies. Samozohrievanie batérie, ako už názov napovedá, využíva teplo generované batériou počas nabíjania a vybíjania na zvýšenie teploty batérie, no tento spôsob má nízku účinnosť zahrievania a v podstate sa od neho upustilo. Použitie vonkajších vykurovacích telies využíva hlavne vykurovaciu fóliu a PTC. Vyhrievacia fólia je pevne pripevnená k povrchu batériového modulu a pri zapnutí generuje teplo na zvýšenie teploty batérie. Metódy ohrevu batériou sú podobné metódam chladenia a existujú aj tri typy: ohrev vzduchu, ohrev vody a priamy ohrev chladivom.
3. Systém tepelného manažmentu
Pre chladenie a vykurovanie batérie je možné nezávisle zvoliť rôzne metódy, ale ako sa integrácia vozidiel stáva čoraz vyššou, na systém riadenia teploty vozidla sa kladú vyššie požiadavky. Preto vznikli systémy tepelného manažmentu, ktoré dokážu batérie chladiť aj zohrievať. Niektoré vozidlá dokonca vyvinuli vysoko integrované systémy tepelného manažmentu využívajúce klimatizácie s tepelným čerpadlom, ktoré organicky spájajú tri hlavné systémy chladiaceho systému vozidla, chladenia/vykurovania napájacej batérie a chladenia a vykurovania priestoru pre cestujúcich.
