Ilgainiui naujos energetinės transporto priemonės, ypač grynos elektrinės transporto priemonės, ir toliau išlaikys savo pasaulinio augimo tempą – bus griežtinami išmetamųjų teršalų reikalavimai, vis labiau optimizuojamos akumuliatorių technologijos ir kainos, nuolat tobulinama infrastruktūra, o vartotojai pritars elektromobiliams. aukštesnis ir aukštesnis.

Vertingiausias elektromobilio komponentas yra akumuliatorius. Baterijoms laikas – ne peilis, o temperatūra – peilis. Kad ir kokia gera būtų akumuliatoriaus technologija, ekstremalios temperatūros kelia problemų. Todėl atsirado akumuliatoriaus šilumos valdymo sistema.

Kalbant apie žodyną, pvz., trijų dalių litis ir trijų dalių elektrinė sistema, mes jau aptarėme raštingumo klasę, o šiandien ketiname patraukti elektromobilių akumuliatoriaus šilumos valdymo sistemą. Šiuo tikslu konsultavomės su šios srities ekspertu p. Larsu Kostede, įgyvendinančios agentūros HELLA China projekto vadovu.

Kas yra šilumos valdymo sistema?

Neapsigaukite šio žodžio – tai tarsi pakelės mobiliojo telefono pakuotė arba, švelniai tariant, „polimerinė apdaila“. „Šilumos valdymo sistema“ labiau primena viską apimantį terminą.

Skirtingos šilumos valdymo sistemos yra skirtos skirtingoms sritims, tokioms kaip variklio vandens bakas, o automobilio oro kondicionierius yra didžiausias veiksnys, lemiantis važiavimo komfortą, tačiau taip nėra. Kaskart, kai automobilio oro kondicionierius sustabdomas, nesvarbu, koks stiprus yra važiuoklės filtravimo pajėgumas, koks geras yra NVH? Rolls-Royce be oro kondicionieriaus nėra toks geras kaip Chery – ypač šiuo metų laiku oro kondicionieriai yra gyvybiškai svarbūs automobilių savininkų gyvenimui. Svarbu.

Elektrinių transporto priemonių akumuliatoriaus šiluminio valdymo sistema iš tikrųjų sprendžia šį klausimą.

Kodėl akumuliatoriams reikia šilumos valdymo sistemos?

Palyginti su degalais varomomis transporto priemonėmis, „unikali“ elektromobilių saugos rizika slypi galios akumuliatoriaus šiluminiame valdyme. Po terminio pabėgimo įvyksta grandinės difuzija, panaši į termobranduolinę reakciją.

Kaip pavyzdį paimkite garsiąją 18650 ličio bateriją. Daugelis akumuliatoriaus elementų sudaro akumuliatorių bloką. Jei vieno baterijos elemento šiluma bus nekontroliuojama, šiluma bus perduota aplinkai, o aplink esančiose baterijos ląstelėse viena po kitos įvyks grandininė reakcija kaip petardos. Šio proceso metu bus inicijuota daug tyrimų temų, įskaitant tarpinius temperatūros kilimo greičius, cheminę ir elektrinę šilumos gamybą, šilumos perdavimą ir konvekciją.

Lengviausias ir efektyviausias būdas suvaldyti tokį grandininį terminį bėgimą – tarp maitinimo akumuliatorių blokų uždėti izoliacinį sluoksnį – dabar daugelis kurą naudojančių transporto priemonių atkreipia dėmesį į tai, o akumuliatoriaus išorėje dedamas izoliacinio sluoksnio apskritimas.

Nors izoliacijos sluoksnis yra paprasčiausias akumuliatoriaus šilumos valdymo sistemos tipas, jis taip pat yra ir labiausiai varginantis. Viena vertus, izoliacijos sluoksnio storis tiesiogiai paveiks bendrą akumuliatoriaus tūrį; kita vertus, izoliacijos sluoksnis yra „pasyvi šilumos valdymo sistema“, kuri pristabdo akumuliatoriaus bloką, kai jį reikia šildyti ar vėsinti.

Geriausia tradicinės ličio baterijos darbo temperatūra yra 0 ℃ ~ 40 ℃. Dėl per didelės temperatūros sumažės akumuliatoriaus talpa ir akumuliatoriaus veikimo laikas. Tiesą sakant, vasarą labai tikėtina, kad žemės temperatūra viršys 40°C, o visi žino, kad vasarą uždarytame automobilyje temperatūra gali viršyti 60°C. Akumuliatoriaus viduje taip pat yra uždara erdvė ir bus labai karšta… Elektromobiliams labai svarbi visa akumuliatoriaus šilumos valdymo sistema.

Tam tikros markės elektromobiliai, 2011 m. plačiai parduodami Šiaurės Amerikoje, dėl gana paprastos akumuliatoriaus šilumos valdymo sistemos po 5 metų akumuliatoriaus talpa smarkiai sumažėjo, todėl Šiaurės Amerikos automobilių savininkai turėjo sumokėti 5,000 USD už akumuliatoriaus pakeitimą. .

O jei temperatūra žemesnė nei 0°C, paprastų ličio baterijų iškrovimo talpa sumažės – dar vadinama „veikiančia“. Be to, kuo žemesnė temperatūra, tuo blogesnis akumuliatoriaus jonizacijos aktyvumas, dėl kurio sumažės įkrovimo efektyvumas, tai yra „sunku įkrauti ir maža talpa“. Gera akumuliatoriaus šilumos valdymo sistema sušildys akumuliatorių prieš įkraunant žemoje temperatūroje ir netgi turi mažai energijos sunaudojančią izoliacijos funkciją, kai yra prijungtas maitinimas.

Tiesą sakant, kai kurios įmonės sukūrė žemos temperatūros ličio baterijas, tinkamas ekstremalioms aplinkos temperatūroms. Pavyzdžiui, žemos temperatūros ličio baterija, sukurta poliarinei aplinkai, gali greitai įkrauti 0.2 °C temperatūroje ir -40 °C temperatūroje, o iškrovimo pajėgumas ne mažesnis kaip 80%. Kiti puikiai veikia temperatūros diapazone nuo -50°C iki 70°C ir nereikalauja jokios šilumos valdymo sistemos pagalbos.

Šios ličio baterijos sunkiai atitinka automobilių įmonių poreikius energijos tankio ir sąnaudų požiūriu, todėl automobilių įmonėms baterijų šilumos valdymo sistemos vis dar yra ekonomiškas sprendimas, užtikrinantis akumuliatoriaus tarnavimo laiką ir veikimo sąlygas.

Kaip veikia akumuliatoriaus šilumos valdymo sistema?

Akumuliatoriaus šilumos valdymo sistemos veikimo principas panašus į buitinio oro kondicionieriaus. Paprasčiau tariant, matavimo ir valdymo blokas yra atsakingas už temperatūros stebėjimą, o temperatūros valdymo komponentas varo šilumos perdavimo terpę, kad užbaigtų galutinę temperatūros kontrolę. Tačiau akumuliatoriaus šilumos valdymo sistemos temperatūros valdymo tikslumas yra daug didesnis nei buitinių oro kondicionierių ir netgi gali stebėti vienos baterijos elemento temperatūrą baterijos bloke.

Įprastos šilumos laidumo terpės akumuliatoriaus šilumos valdymo sistemoje yra oras, skystis ir fazės keitimo medžiagos. Dėl efektyvumo ir sąnaudų faktorių dauguma dabartinių pagrindinių baterijų šilumos valdymo sistemų naudoja skystį kaip šilumos perdavimo terpę. Siurblys yra pagrindinė šios akumuliatoriaus šilumos valdymo sistemos sudedamoji dalis.

Šiuo metu HELLA teikia daug pagrindinių naujų energetinių transporto priemonių akumuliatoriaus šilumos valdymo sistemos komponentų, iš kurių reprezentatyviausias yra elektroninis cirkuliacinis vandens siurblys MPx, galintis tiksliai valdyti slėgį ir srautą. Darbinė temperatūra palaikoma idealioje. lygį, kad būtų pasiektas akumuliatoriaus sistemos patvarumas.

Be to, HELLA baterijų šilumos valdymo sistema taip pat suteikia sisteminį sprendimą automobilių pramonei, o ne tik gaminio sprendimą, ypač Kinijoje, o tai labai svarbu…

Taigi, kas yra sisteminis sprendimas, o koks paprastas sprendimas?

Pavyzdžiui, perkate kompiuterį, pasakote pardavėjui jo veikimą, naudojimą ir prieinamą kainą, pardavėjas padeda išsirinkti kai kuriuos gaminius ir pasako garantijos politiką, patiks, sumokėsite ir pranešate pardavėjui, kad norite įdiegti bet kurią versiją. operacinės sistemos , Kitą dieną kompiuteryje, kai ką nors pasirašote, kompiuteris sugenda tiesiai į prekybininką – tai vadinama sistemos sprendimu.

Vienintelis sprendimas yra nusipirkti savo apvalkalą, procesorių, ventiliatorių, atmintį, standųjį diską, vaizdo plokštę rinkoje ir tada pasigaminti patiems. Šis procesas negali būti išspręstas per dvi dienas. O surinktam kompiuteriui garantija neteikiama. Mašinai sugedus, reikia po vieną vykti prie detalių techninės priežiūros, o radus sugedusias dalis bendrauti su atitinkamais dalių tiekėjais. Be to, jei trečiosios šalies priedas yra sugadintas dėl priedo gedimo, pavyzdžiui, dėl ventiliatoriaus problemos perdega centrinis procesorius, naujojo ventiliatoriaus kainą geriausia apmokėti ventiliatoriaus tiekėjui, o procesoriaus praradimas nebus kompensuojamas…

Tai yra skirtumas tarp sistemos sprendimo ir vieno sprendimo.