Về lâu dài, các loại xe sử dụng năng lượng mới, đặc biệt là xe chạy điện, sẽ tiếp tục duy trì đà tăng trưởng toàn cầu, với yêu cầu khí thải khắt khe hơn, giá cả và công nghệ pin ngày càng được tối ưu hóa, cơ sở hạ tầng liên tục được cải thiện và sự chấp nhận của người tiêu dùng đối với xe điện. cao hơn và cao hơn.

Thành phần có giá trị nhất trong ô tô điện là pin. Đối với pin, thời gian không phải là con dao, mà nhiệt độ là con dao. Dù công nghệ pin có tốt đến đâu thì nhiệt độ khắc nghiệt vẫn là một vấn đề nan giải. Do đó, hệ thống quản lý nhiệt pin ra đời.

Về các từ vựng như liti bậc ba và hệ thống điện bậc ba, chúng ta đã thảo luận về lớp học chữ trước đây, và hôm nay chúng ta sẽ tìm hiểu hệ thống quản lý nhiệt pin của xe điện. Về vấn đề này, chúng tôi đã tham khảo ý kiến ​​của ông Lars Kostede, trưởng dự án của cơ quan thực hiện HELLA Trung Quốc, một chuyên gia trong lĩnh vực này.

Hệ thống quản lý nhiệt là gì?

Đừng để bị lừa bởi từ này, nó giống như một bao bì điện thoại di động bên đường, hay nói một cách nhẹ nhàng là “lớp hoàn thiện bằng polyme”. “Hệ thống quản lý nhiệt” giống như một thuật ngữ bao hàm hơn.

Các hệ thống quản lý nhiệt khác nhau nhắm vào các khu vực khác nhau, chẳng hạn như két nước của động cơ và điều hòa không khí trên xe là yếu tố lớn nhất quyết định sự thoải mái khi đi xe – nhưng thực tế không phải vậy. Mỗi khi tắt máy lạnh ô tô, dù công suất lọc gầm xe có mạnh đến đâu, NVH có tốt đến đâu? Một chiếc Rolls-Royce không có điều hòa sẽ không tốt bằng Chery – đặc biệt là vào thời điểm này trong năm, điều hòa không khí rất quan trọng đối với cuộc sống của chủ sở hữu xe hơi. Quan trọng.

Hệ thống quản lý nhiệt pin xe điện thực sự giải quyết được vấn đề này.

Tại sao pin cần một hệ thống quản lý nhiệt?

So với xe chạy bằng nhiên liệu, rủi ro an toàn “duy nhất” của xe điện nằm ở khả năng kiểm soát nhiệt của pin điện. Sau khi xảy ra hiện tượng thoát nhiệt, xảy ra hiện tượng khuếch tán chuỗi tương tự như phản ứng nhiệt hạch.

Lấy pin lithium 18650 nổi tiếng làm ví dụ. Nhiều ô pin tạo thành một bộ pin. Nếu mất kiểm soát nhiệt của một ô pin, nhiệt lượng sẽ được truyền ra môi trường xung quanh và khi đó các ô pin xung quanh sẽ lần lượt xảy ra phản ứng dây chuyền giống như pháo nổ. Trong quá trình này, nhiều chủ đề nghiên cứu sẽ được khởi xướng, bao gồm tốc độ tăng nhiệt độ trung gian, sinh nhiệt hóa học và điện, truyền nhiệt và đối lưu.

Cách dễ nhất và hiệu quả nhất để kiểm soát sự thoát nhiệt dây chuyền như vậy là thêm một lớp cách nhiệt giữa các khối pin điện – hiện nay nhiều phương tiện chạy nhiên liệu chú ý đến nó, và một vòng tròn lớp cách nhiệt được đặt bên ngoài pin.

Mặc dù lớp cách nhiệt là loại đơn giản nhất của hệ thống quản lý nhiệt pin, nhưng nó cũng là lớp rắc rối nhất. Một mặt, độ dày của lớp cách nhiệt sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến khối lượng chung của bộ pin; mặt khác, lớp cách nhiệt là một “hệ thống quản lý nhiệt thụ động” làm chậm pin khi nó cần được làm nóng hoặc làm mát.

Nhiệt độ làm việc tốt nhất của pin lithium truyền thống là 0 ℃ ~ 40 ℃. Nhiệt độ quá cao sẽ làm giảm khả năng lưu trữ của pin và tuổi thọ của pin. Trên thực tế, nhiệt độ mặt đất vào mùa hè rất có thể vượt quá 40 ° C, và mọi người đều biết rằng nhiệt độ của ô tô kín có thể vượt quá 60 ° C vào mùa hè. Tương tự, bên trong bộ ắc quy cũng là một không gian hạn chế và sẽ rất nóng… Đối với xe điện, một hệ thống quản lý nhiệt hoàn chỉnh của ắc quy là rất quan trọng.

Một thương hiệu xe điện nào đó đã được bán đại trà ở Bắc Mỹ vào năm 2011, do hệ thống quản lý nhiệt pin tương đối đơn giản, dung lượng pin bị suy giảm nghiêm trọng sau 5 năm, dẫn đến việc các chủ xe ở Bắc Mỹ phải trả 5,000 USD để thay pin. .

Và nếu nhiệt độ thấp hơn 0 ° C, khả năng phóng điện của pin lithium thông thường sẽ bị giảm, còn được gọi là “chạy”. Hơn nữa, nhiệt độ càng thấp, hoạt động ion hóa của pin càng kém, dẫn đến giảm hiệu suất sạc, tức là “khó sạc và dung lượng thấp”. Một hệ thống quản lý nhiệt pin tốt sẽ làm nóng bộ pin trước khi sạc ở nhiệt độ thấp, và thậm chí có chức năng cách nhiệt năng lượng thấp khi nguồn điện được kết nối.

Trên thực tế, một số công ty đã phát triển pin lithium nhiệt độ thấp phù hợp với nhiệt độ môi trường khắc nghiệt. Ví dụ, một pin lithium nhiệt độ thấp được thiết kế cho môi trường cực có thể đạt được khả năng sạc nhanh ở 0.2C ở -40 ° C và khả năng xả không dưới 80%. Những loại khác hoạt động tốt trong phạm vi nhiệt độ -50 ° C đến 70 ° C và không cần bất kỳ sự trợ giúp nào từ hệ thống quản lý nhiệt.

Các loại pin lithium này khó đáp ứng nhu cầu của các công ty ô tô về mật độ năng lượng và chi phí, vì vậy đối với các công ty ô tô, hệ thống quản lý nhiệt ắc quy vẫn là một giải pháp kinh tế để đảm bảo tuổi thọ và điều kiện hoạt động của ắc quy.

Hệ thống quản lý nhiệt pin hoạt động như thế nào?

Nguyên lý hoạt động của hệ thống quản lý nhiệt ắc quy tương tự như hệ thống điều hòa nhiệt độ gia đình. Nói một cách đơn giản, bộ phận đo lường và điều khiển chịu trách nhiệm theo dõi nhiệt độ, và bộ phận điều khiển nhiệt độ điều khiển phương tiện truyền nhiệt để hoàn thành việc kiểm soát nhiệt độ cuối cùng. Tuy nhiên, độ chính xác kiểm soát nhiệt độ của hệ thống quản lý nhiệt pin cao hơn nhiều so với máy điều hòa không khí gia đình và thậm chí nó có thể theo dõi nhiệt độ của một ô pin duy nhất trong bộ pin.

Phương tiện dẫn nhiệt phổ biến trong hệ thống quản lý nhiệt pin là không khí, chất lỏng và vật liệu thay đổi pha. Do các yếu tố về hiệu quả và chi phí, hầu hết các hệ thống quản lý nhiệt pin chính thống hiện nay sử dụng chất lỏng làm phương tiện truyền nhiệt. Máy bơm là thành phần cốt lõi của hệ thống quản lý nhiệt pin này.

Hiện tại HELLA cung cấp nhiều linh kiện cốt lõi cho hệ thống quản lý nhiệt ắc quy của xe chạy bằng năng lượng mới, tiêu biểu nhất trong số đó là máy bơm nước tuần hoàn điện tử MPx, có thể kiểm soát chính xác áp suất và lưu lượng của nhiệt độ vận hành luôn duy trì ở mức lý tưởng để đạt được độ bền của hệ thống ắc quy.

Ngoài ra, hệ thống quản lý nhiệt pin của HELLA cũng cung cấp giải pháp hệ thống cho ngành công nghiệp ô tô, không chỉ là giải pháp sản phẩm, đặc biệt là ở Trung Quốc, điều này rất quan trọng…

Vậy, giải pháp hệ thống là gì, và giải pháp đơn giản là gì?

Ví dụ: mua một chiếc máy tính, bạn cho người bán biết hiệu suất, công dụng và giá cả phải chăng, người bán giúp bạn chọn một số sản phẩm và cho bạn biết chính sách bảo hành, bạn thích, thanh toán và thông báo cho người bán rằng bạn muốn cài đặt phiên bản nào. của hệ điều hành, Ngày hôm sau trên máy tính, sau khi bạn đăng nhập một thứ gì đó, máy tính gặp sự cố trực tiếp với người bán – đây được gọi là giải pháp hệ thống.

Giải pháp duy nhất là mua vỏ, CPU, quạt, bộ nhớ, ổ cứng, card đồ họa của riêng bạn trên thị trường và sau đó tự làm một cái. Quá trình này không thể được giải quyết trong vòng hai ngày. Và máy tính lắp ráp không có bảo hành. Một khi máy bị lỗi, bạn cần phải đi bảo dưỡng từng bộ phận một, đồng thời liên lạc với các nhà cung cấp phụ tùng liên quan sau khi tìm thấy bộ phận bị lỗi. Ngoài ra, nếu phụ kiện của bên thứ ba bị hỏng do sự cố của phụ kiện, chẳng hạn như CPU ​​bị cháy do sự cố quạt, tốt nhất là nhà cung cấp quạt nên thanh toán chi phí cho quạt mới và mất CPU sẽ không được bồi thường…

Đây là sự khác biệt giữa giải pháp hệ thống và giải pháp đơn lẻ.