Pikemas perspektiivis jätkavad uued energiasõidukid, eriti puhtad elektrisõidukid, oma globaalse kasvutempo säilitamist, millega kaasnevad rangemad heitmenõuded, järjest optimeeritud akutehnoloogia ja hinnad, pidev taristu täiustamine ning tarbijate poolt elektrisõidukite aktsepteerimine. pikemaks ja pikemaks.

Elektriauto kõige väärtuslikum komponent on aku. Akude jaoks ei ole aeg nuga, vaid temperatuur on nuga. Ükskõik kui hea akutehnoloogia ka poleks, on probleemiks äärmuslikud temperatuurid. Seetõttu tekkis aku soojusjuhtimissüsteem.

Mis puudutab selliseid sõnavarasid nagu kolmekomponentne liitium ja kolmekomponentne elektrisüsteem, siis oleme juba varem rääkinud kirjaoskuse klassist ja täna hakkame tõmbama elektrisõidukite aku soojusjuhtimissüsteemi. Selleks konsulteerisime HELLA Hiina rakendusagentuuri projektijuhi hr Lars Kostedega, kes on selle valdkonna ekspert.

Mis on soojusjuhtimissüsteem?

Ärge laske end sellest sõnast petta, see on nagu teeäärne mobiiltelefoni pakend või pehmelt öeldes “polümeerviimistlus”. “Soojusjuhtimissüsteem” on rohkem nagu kõikehõlmav termin.

Erinevad soojusjuhtimissüsteemid on suunatud erinevatele aladele, näiteks mootori veepaaki, ja auto konditsioneer on suurim tegur sõidumugavuse määramisel, kuid see pole nii. Kui auto kliimaseade on seisatud, kui hea on NVH, olenemata sellest, kui tugev on šassii filtreerimisvõime? Ilma konditsioneerita Rolls-Royce pole nii hea kui Chery – eriti praegusel aastaajal on kliimaseadmed autoomanike eluks üliolulised. Tähtis.

Elektrisõidukite aku soojusjuhtimissüsteem tegeleb tegelikult sellega.

Miks vajavad akud soojusjuhtimissüsteemi?

Võrreldes kütusega sõidukitega seisneb elektrisõidukite “ainulaadne” ohutusrisk aku termoreguleerimises. Pärast termilist põgenemist toimub termotuumareaktsiooniga sarnane ahela difusioon.

Võtke näiteks kuulus 18650 liitiumaku. Paljud akuelemendid moodustavad akuploki. Kui ühe akuelemendi kuumus on kontrolli alt väljunud, kandub soojus ümbrusesse ja siis toimub ümbritsevatel akuelementidel üksteise järel ahelreaktsioon nagu paugutis. Selle protsessi käigus algatatakse palju uurimisteemasid, sealhulgas vahepealsed temperatuuritõusu kiirused, keemiline ja elektriline soojuse teke, soojusülekanne ja konvektsioon.

Lihtsaim ja tõhusaim viis säärase ahela termopõgenemise ohjamiseks on lisada akuplokkide vahele isolatsioonikiht – nüüd pööravad paljud kütusega sõidukid sellele tähelepanu ning aku välisküljele asetatakse isolatsioonikihi ring.

Kuigi isolatsioonikiht on kõige lihtsam aku soojusjuhtimissüsteem, on see ka kõige tülikam. Ühest küljest mõjutab isolatsioonikihi paksus otseselt aku kogumahtu; teisest küljest on isolatsioonikiht “passiivne soojusjuhtimissüsteem”, mis aeglustab akut, kui seda on vaja soojendada või jahutada.

Traditsioonilise liitiumaku parim töötemperatuur on 0 ℃ ~ 40 ℃. Liigne temperatuur vähendab aku salvestusmahtu ja aku tööiga. Tegelikult on suvel maapinna temperatuur suure tõenäosusega üle 40°C ja kõik teavad, et suvel võib suletud auto temperatuur ületada 60°C. Samamoodi on akuploki sisemus piiratud ruum ja see on väga kuum… Elektrisõidukite jaoks on terviklik aku soojusjuhtimissüsteem väga oluline.

Teatud marki elektrisõidukeid, mida 2011. aastal Põhja-Ameerikas laialdaselt müüdi, vähenes aku mahutavus tänu suhteliselt lihtsale aku soojusjuhtimissüsteemile 5 aasta pärast tõsiselt, mistõttu pidid Põhja-Ameerika autode omanikud aku vahetamise eest maksma 5,000 dollarit. .

Ja kui temperatuur on madalam kui 0 °C, väheneb tavaliste liitiumakude tühjendusvõimsus – tuntud ka kui “töötamine”. Veelgi enam, mida madalam on temperatuur, seda halvem on aku ionisatsiooniaktiivsus, mis toob kaasa laadimise efektiivsuse vähenemise, st “raske laadida ja väikese mahutavusega”. Hea aku soojusjuhtimissüsteem soojendab akut enne laadimist madalal temperatuuril ja sellel on isegi madala energiatarbega isolatsioonifunktsioon, kui toiteallikas on ühendatud.

Tegelikult on mõned ettevõtted välja töötanud madala temperatuuriga liitiumakud, mis sobivad äärmuslikele keskkonnatemperatuuridele. Näiteks madala temperatuuriga liitiumaku, mis on mõeldud polaarsete keskkondade jaoks, võib saavutada kiire laadimise temperatuuril 0.2 °C temperatuuril -40 °C ja tühjenemisvõimega mitte alla 80%. Teised töötavad hästi temperatuurivahemikus -50°C kuni 70°C ega vaja soojusjuhtimissüsteemi abi.

Neid liitiumakusid on autoettevõtete energiatiheduse ja -kulude osas keeruline rahuldada, seega on autoettevõtete jaoks akude soojusjuhtimissüsteemid endiselt ökonoomne lahendus aku eluea ja töötingimuste tagamiseks.

Kuidas aku soojusjuhtimissüsteem töötab?

Aku soojusjuhtimissüsteemi tööpõhimõte on sarnane kodumajapidamises kasutatava kliimaseadme omaga. Lihtsamalt öeldes vastutab mõõte- ja juhtseade temperatuuri jälgimise eest ning temperatuuri reguleerimise komponent juhib soojuskandjat, et viia lõpule temperatuuri kontroll. Aku soojusjuhtimissüsteemi temperatuuri reguleerimise täpsus on aga palju suurem kui kodumajapidamises kasutatavatel kliimaseadmetel ja see suudab jälgida isegi akupaki üksiku akuelemendi temperatuuri.

Levinud soojusjuhtivuskandjad aku soojusjuhtimissüsteemis on õhk, vedelik ja faasimuutusmaterjalid. Tõhususe ja kulutegurite tõttu kasutab enamik praegustest tavalistest akude soojusjuhtimissüsteemidest soojuskandjana vedelikku. Pump on selle aku soojusjuhtimissüsteemi põhikomponent.

Praegu pakub HELLA uute energiasõidukite akude soojusjuhtimissüsteemi jaoks palju põhikomponente, millest kõige tüüpilisem on elektrooniline tsirkulatsiooniveepump MPx, mis suudab täpselt reguleerida rõhku ja vooluhulka. Töötemperatuur hoitakse ideaalsel tasemel. tasemel, et saavutada akusüsteemi vastupidavus.

Lisaks pakub HELLA akude soojusjuhtimissüsteem ka süsteemilahendust autotööstusele, mitte ainult tootelahendust, eriti Hiinas, mis on väga oluline…

Niisiis, mis on süsteemne lahendus ja mis lihtne lahendus?

Näiteks ostate arvuti, ütlete müüjale jõudluse, kasutamise ja taskukohase hinna, müüja aitab teil valida mõned tooted ja ütleb teile garantiipoliitika, meeldib teile, maksate ja teavitate müüjat, et soovite installida mis tahes versiooni. operatsioonisüsteemist , Järgmisel päeval pärast millegi jaoks allkirjastamist jookseb arvuti kokku otse kaupmehe poole – seda nimetatakse süsteemilahenduseks.

Ainus lahendus on osta turult oma kest, protsessor, ventilaator, mälu, kõvaketas, graafikakaart ja seejärel ise teha. Seda protsessi ei saa kahe päeva jooksul lahendada. Ja kokkupandud arvutil ei ole garantiid. Kui masin üles ütleb, tuleb ükshaaval minna osade juurde hooldusesse ja pärast vigaste osade leidmist suhelda vastavate osade tarnijatega. Lisaks, kui kolmanda osapoole tarvik on lisaseadme rikke tõttu kahjustatud, näiteks protsessor põleb ventilaatoriprobleemi tõttu läbi, on kõige parem tasuda uue ventilaatori maksumus ventilaatori tarnija poolt ja CPU kaotust ei hüvitata…

See on erinevus süsteemilahenduse ja üksiklahenduse vahel.