Langfristig werden New Energy Vehicles, insbesondere reine Elektrofahrzeuge, ihre globale Wachstumsdynamik mit strengeren Emissionsanforderungen, immer optimierter Batterietechnologie und -preisen, kontinuierlicher Verbesserung der Infrastruktur und Verbraucherakzeptanz von Elektrofahrzeugen beibehalten. höher und höher.

Die wertvollste Komponente in einem Elektroauto ist die Batterie. Für Batterien ist die Zeit kein Messer, aber die Temperatur ein Messer. So gut die Akkutechnik auch ist, extreme Temperaturen sind ein Problem. Daher entstand das Batterie-Thermomanagementsystem.

In Bezug auf Vokabular wie ternäres Lithium und ternäres elektrisches System haben wir bereits die Alphabetisierungsklasse besprochen, und heute werden wir das Batterie-Thermomanagementsystem von Elektrofahrzeugen ziehen. Dazu haben wir Herrn Lars Kostede, den Projektleiter der HELLA China-Durchführungsagentur, zu Rate gezogen, der sich auf diesem Gebiet auskennt.

Was ist ein Wärmemanagementsystem?

Lassen Sie sich von diesem Wort nicht täuschen, es ist wie eine Handyverpackung am Straßenrand oder, milde ausgedrückt, „Polymer-Finish“. „Wärmemanagementsystem“ ist eher ein allumfassender Begriff.

Unterschiedliche Thermomanagementsysteme zielen auf unterschiedliche Bereiche ab, beispielsweise auf den Wassertank des Motors, und die Klimaanlage im Auto ist der größte Faktor für den Fahrkomfort – aber sie sind es nicht. Wann immer die Klimaanlage des Autos angehalten wird, egal wie stark die Filterkapazität des Chassis ist, wie gut ist die NVH? Ein Rolls-Royce ohne Klimaanlage ist nicht so gut wie ein Chery – gerade in dieser Jahreszeit sind Klimaanlagen lebenswichtig für Autobesitzer. Wichtig.

Das Thermomanagementsystem für die Batterie von Elektrofahrzeugen befasst sich tatsächlich mit diesem Punkt.

Warum brauchen Batterien ein Thermomanagementsystem?

Im Vergleich zu Kraftstofffahrzeugen liegt das „einzigartige“ Sicherheitsrisiko von Elektrofahrzeugen in der thermischen Kontrolle der Power-Batterie. Nach dem thermischen Durchgehen tritt eine Kettendiffusion ähnlich der thermonuklearen Reaktion auf.

Nehmen Sie als Beispiel die berühmte Lithium-Batterie 18650. Viele Batteriezellen bilden einen Batteriepack. Ist die Wärme einer Batteriezelle außer Kontrolle, wird die Wärme an die Umgebung abgegeben und die umgebenden Batteriezellen reagieren nacheinander wie ein Feuerwerkskörper. Während dieses Prozesses werden viele Forschungsthemen initiiert, darunter mittlere Temperaturanstiegsraten, chemische und elektrische Wärmeerzeugung, Wärmeübertragung und Konvektion.

Der einfachste und effektivste Weg, ein solches thermisches Durchgehen der Kette zu kontrollieren, besteht darin, eine Isolationsschicht zwischen den Power-Batterieeinheiten hinzuzufügen – jetzt achten viele Kraftstofffahrzeuge darauf, und ein Kreis aus Isolationsschicht wird an der Außenseite der Batterie angebracht.

Obwohl die Isolationsschicht die einfachste Art des Batterie-Thermomanagementsystems ist, ist sie auch die schwierigste. Einerseits wirkt sich die Dicke der Isolationsschicht direkt auf das Gesamtvolumen des Batteriepacks aus; Andererseits ist die Isolationsschicht ein „passives Thermomanagement“, das den Akkupack verlangsamt, wenn er aufgeheizt oder gekühlt werden muss.

Die beste Arbeitstemperatur der herkömmlichen Lithiumbatterie beträgt 0℃~40℃. Eine zu hohe Temperatur verringert die Speicherkapazität des Akkus und die Zyklenlebensdauer des Akkus. Tatsächlich wird die Bodentemperatur im Sommer sehr wahrscheinlich 40°C überschreiten, und jeder weiß, dass die Temperatur eines geschlossenen Autos im Sommer 60°C überschreiten kann. Ebenso ist das Innere des Batteriepakets ein begrenzter Raum und es wird sehr heiß… Für Elektrofahrzeuge ist ein vollständiges Batterie-Thermomanagementsystem sehr wichtig.

Eine bestimmte Marke von Elektrofahrzeugen, die 2011 in Nordamerika in großem Umfang verkauft wurde, ließ aufgrund ihres relativ einfachen Batterie-Thermomanagementsystems die Batteriekapazität nach 5 Jahren stark nach, was dazu führte, dass nordamerikanische Autobesitzer 5,000 US-Dollar für den Austausch der Batterie zahlen mussten .

Und wenn die Temperatur unter 0 °C liegt, verringert sich die Entladekapazität herkömmlicher Lithiumbatterien – auch als „Laufen“ bekannt. Darüber hinaus ist die Ionisationsaktivität der Batterie umso schlechter, je niedriger die Temperatur ist, was zu einer Abnahme der Ladeeffizienz führt, d. h. „schwer zu laden und geringe Kapazität“. Ein gutes Batterie-Thermomanagementsystem heizt den Akku vor dem Laden bei niedriger Temperatur auf und hat sogar eine Energiespar-Isolierungsfunktion, wenn das Netzteil angeschlossen ist.

Tatsächlich haben einige Unternehmen Niedertemperatur-Lithiumbatterien entwickelt, die für extreme Umgebungstemperaturen geeignet sind. Beispielsweise kann eine für polare Umgebungen ausgelegte Niedertemperatur-Lithiumbatterie eine Schnellladung bei 0.2 °C bei -40 °C und eine Entladekapazität von nicht weniger als 80 % erreichen. Andere funktionieren gut im Temperaturbereich von -50 °C bis 70 °C und benötigen keine Unterstützung durch ein Wärmemanagementsystem.

Diese Lithiumbatterien sind in Bezug auf Energiedichte und Kosten schwer den Anforderungen von Automobilunternehmen gerecht zu werden, daher sind Batteriethermomanagementsysteme für Automobilunternehmen immer noch eine wirtschaftliche Lösung, um die Batterielebensdauer und die Betriebsbedingungen sicherzustellen.

Wie funktioniert das Batterie-Thermomanagementsystem?

Das Funktionsprinzip des Batterie-Thermomanagementsystems ähnelt dem einer Haushaltsklimaanlage. Einfach ausgedrückt ist die Mess- und Regeleinheit für die Temperaturüberwachung zuständig und die Temperierkomponente treibt den Wärmeträger an, um die abschließende Temperaturregelung abzuschließen. Die Genauigkeit der Temperaturregelung des Batterie-Thermomanagementsystems ist jedoch viel höher als die von Haushaltsklimageräten und es kann sogar die Temperatur einer einzelnen Batteriezelle in einem Batteriepaket überwachen.

Die üblichen Wärmeleitmedien im Batterie-Thermomanagementsystem sind Luft, Flüssigkeit und Phasenwechselmaterialien. Aus Effizienz- und Kostengründen verwenden die meisten der aktuellen Mainstream-Batterie-Thermomanagementsysteme Flüssigkeit als Wärmeübertragungsmedium. Die Pumpe ist die Kernkomponente dieses Batterie-Thermomanagementsystems.

Aktuell bietet HELLA viele Kernkomponenten für das Batterie-Thermomanagement von New Energy Vehicles an, am repräsentativsten ist die elektronische Wasserumwälzpumpe MPx, die den Druck und den Durchfluss der Die Betriebstemperatur wird optimal gehalten um die Langlebigkeit des Batteriesystems zu erreichen.

Darüber hinaus bietet das Batterie-Thermomanagement von HELLA auch eine Systemlösung für die Automobilindustrie, nicht nur eine Produktlösung, insbesondere in China, was sehr wichtig ist…

Was ist also eine Systemlösung und was ist eine einfache Lösung?

Wenn Sie zum Beispiel einen Computer kaufen, sagen Sie dem Verkäufer die Leistung, Verwendung und den erschwinglichen Preis, der Verkäufer hilft Ihnen bei der Auswahl einiger Produkte und teilt Ihnen die Garantiebedingungen mit, Sie mögen Sie, zahlen und benachrichtigen den Verkäufer, dass Sie eine beliebige Version installieren möchten des Betriebssystems. Am nächsten Tag auf dem Computer, nachdem Sie etwas unterschrieben haben, stürzt der Computer direkt beim Händler ab – das nennt man eine Systemlösung.

Die einzige Lösung besteht darin, eine eigene Shell, CPU, Lüfter, Speicher, Festplatte, Grafikkarte auf dem Markt zu kaufen und dann selbst eine zu bauen. Dieser Vorgang kann nicht innerhalb von zwei Tagen gelöst werden. Und der zusammengebaute Computer hat keine Garantie. Sobald die Maschine ausfällt, müssen Sie nacheinander zu den Teilen zur Wartung gehen und mit den entsprechenden Teilelieferanten kommunizieren, nachdem Sie die fehlerhaften Teile gefunden haben. Wenn ein Fremdzubehör aufgrund einer Fehlfunktion des Zubehörs beschädigt wird, beispielsweise die CPU aufgrund eines Lüfterproblems durchbrennt, ist es am besten, die Kosten für den neuen Lüfter vom Lüfterlieferanten zu bezahlen, und die Verlust der CPU wird nicht kompensiert…

Das ist der Unterschied zwischen einer Systemlösung und einer Einzellösung.