Kaj je sistem za upravljanje toplote baterije?

Kot eden od treh osrednjih električnih sistemov čisto električnih gospodarskih vozil je napajalni akumulatorski sklop učinkovit predvsem pri zagotavljanju energije za pogon električnih tovornjakov.

Pri električnih baterijah je temperatura eden ključnih dejavnikov, ki vpliva na normalno zmogljivost polnjenja in praznjenja ter doseg baterije.

Prekomerno nizke temperature pozimi lahko privedejo do znatnega zmanjšanja dosega vozila, medtem ko previsoke temperature poleti lahko vplivajo na odvajanje toplote akumulatorja ali celo na samovžig.

Da bi ohranili dobro delovanje akumulatorja pri vseh temperaturah okolja, ga številni proizvajalci vozil opremijo s sistemom za upravljanje toplote. Torej, kaj točno počne sistem za upravljanje toplote? In kateri so glavni sistemi za upravljanje toplote v tovornjakih?

Kaj je sistem za upravljanje toplote baterije?

Nobenega dvoma ni, da sta temperatura, pri kateri se uporablja baterija, in temperatura okolja izjemno pomembni za izključno električna tovorna vozila. V delno težkih pogojih, kot sta ekstremna vročina ali mraz, obstaja nevarnost poškodbe baterije, kar lahko zmanjša njeno delovanje in življenjsko dobo.

Čeprav je pri zunanji obliki večine popolnoma električnih tovornjakov tradicionalna velika odprta rešetka pri vozilih na gorivo odstranjena v korist bolj tehnične, zaprte zasnove, trije električni sistemi še vedno proizvajajo toploto, ko popolnoma električni tovornjak deluje, poleg tega pa potrebujejo tudi nekaj hlajenja. .

Na primer, če se baterija med uporabo pregreje, bo to imelo določen vpliv na varnost in življenjsko dobo same baterije. Poleg tega bo pozimi zmogljivost baterije in učinkovitost popolnoma električnih tovornjakov nižja, če se vozilo uporablja v mrzlih območjih, najbolj neposreden vpliv je, da se doseg močno zmanjša, pri prenizkih temperaturah pa električni tovornjaki običajno tudi zdi se, da je prepočasen ali ga je celo težko polniti.

Seveda motor potrebuje tudi hladilno tekočino za odvajanje toplote. Trenutno so čisti električni tovornjaki večinoma opremljeni s sinhronimi motorji s trajnimi magneti, ki še vedno potrebujejo hladilno tekočino za odvajanje toplote pod velikimi obremenitvami in vzpenjanjem po hribu. Če je motor predolgo prevroč, se lahko trajni magneti razmagnetijo in pride do nepopravljive poškodbe.

Uporaba sistema toplotnega upravljanja baterije je ena od ključnih tehnologij za zagotovitev, da se napajalna baterija pravilno uporablja pri različnih temperaturah in pod različnimi pogoji, da se poveča uporaba energije baterije za pomoč pri vožnji. Njegov glavni cilj je vzdrževati temperaturo baterije v pravem območju, kar omogoča optimalno delovanje baterije.

Na primer, sistem za upravljanje toplote lahko sam prilagodi temperaturo baterije za različne temperature okolja, da zmanjša vpliv zunanjih temperatur na delovanje baterije. Poleg tega lahko sistem za upravljanje toplote prepreči nastanek lokalnih vročih območij in zmanjša temperaturne razlike znotraj paketa baterij, s čimer se izogne ​​učinkom lokalnega pregrevanja paketa baterij.

Trenutno so glavne rešitve toplotnega upravljanja baterij na trgu gospodarskih vozil v glavnem razdeljene v dve kategoriji: zračno hlajene in tekočinsko hlajene.

Večina čisto električnih majhnih tovornjakov, mikro tovornjakov in lahkih tovornjakov je v glavnem zračno hlajenih, medtem ko se tekočinsko hlajeni pogosteje uporabljajo v čisto električnih težkih tovornjakih in traktorskih priklopnikih, kjer je moč polnjenja in praznjenja večja.

Z zračnim hlajenjem dejansko mislimo na naravno hlajenje, katerega princip je uporaba naravnega vetra za hlajenje baterije.

Poročajo, da obstaja tudi nadgrajena rešitev za zračno hlajenje, pri kateri se na konce elektrod baterijske celice doda material, ki lahko prevaja toploto, kar omogoča prenos toplote skozi toplotno prevodni material na kovinsko ohišje za odvajanje toplote. , njegova skupna učinkovitost hlajenja pa bo še boljša.

Glavna prednost zračno hlajenega hlajenja je, da je preprosto in poceni ter da ni možnosti puščanja tekočine, zaradi česar je na splošno zanesljivejše.

Če je lokalna temperatura primerna za vse letne čase in ni ekstremne vročine ali mraza, je tudi zračno hlajenje zadostno in primerno za čisto električno delovanje tovornjaka.

Na splošno je zračno hlajeno toplotno upravljanje očitno primernejša možnost za povsem električna mikro tovorna vozila in električna lahka tovorna vozila, ki so predvsem cenovno ugodna.

Čeprav ima v cenovnem smislu določene prednosti, ima ta zračno hlajena tehnologija z zrakom kot medijem očitne slabosti. Navsezadnje se lahko za hlajenje zanaša samo na zunanji vpihovalni zrak, ki je neučinkovit in neučinkovit ter ima omejen hladilni učinek pri praznjenju z visoko močjo.

Poleg tega na zračno hlajenje neposredno vpliva tudi zunanja temperatura, zlasti v izjemno vročih ali hladnih vremenskih razmerah, kar bo do določene mere vplivalo na odvajanje toplote in učinkovitost prenosa toplote baterije.

V primerjavi z električnimi tovornjaki z zračno hlajenim termičnim upravljanjem baterije je tekočinsko hlajenje veliko bolj sproščeno v smislu odvajanja toplote in izolacije. Načelo je, da hladilna tekočina v ceveh hladilne tekočine v baterijskem paketu odvaja toploto, ki jo proizvaja baterija med delovanjem, in tako hladi baterijo.

Preprosto povedano, tekoče hlajenje pomeni, da je v baterijskem paketu razporejenih več cevi in ​​ko je potrebno hlajenje, se hladilno sredstvo vlije v cevi, da odstrani toploto, ki jo ustvari baterija s kroženjem vode, da se doseže hladilni učinek.

Poleg učinkovitejšega hlajenja baterijskega sklopa nekateri sistemi za toplotno upravljanje s tekočinskim hlajenjem tudi ogrevajo baterijski sklop, kar omogoča, da baterija hitro preide v optimalne pogoje delovanja tudi pri nizkih temperaturah.

Jasno je, da ima tekočinsko hlajenje večje in učinkovitejše odvajanje toplote kot zračno hlajenje, tudi ob velikih obremenitvah ali visoki izhodni moči, ko je obremenitev baterije previsoka, lahko sistem za odvajanje toplote s kroženjem vode za hlajenje tekočine ohladi baterijski paket v času, odvajanje toplote pa je tudi bolj enakomerno in temperaturna razlika med baterijskimi celicami je manjša, kar lahko učinkovito izboljša stabilnost in življenjsko dobo baterije.

Tekočinsko hlajene rešitve toplotnega upravljanja so učinkovitejše pri ohranjanju temperature akumulatorja v razumnem območju, kar omogoča dodatno izboljšanje akumulatorskega paketa v smislu učinkovitosti, stabilnosti in vzdržljivosti.

Vendar so tekočinsko hlajeni električni tovornjaki bistveno dražji od zračno hlajenih, celotna zasnova pa je bolj zapletena. Če uporabljate vozilo v okolju s primerno temperaturo in imate dobre vozne navade, je zračno hlajenje povsem primerno.

Seveda, če je okolje razmeroma surovo, temperaturne razlike med letnimi časi velike in so pogosto velike obremenitve, potem je tekočinsko hlajenje očitno bolj primerno.

Številni proizvajalci so baterijski sklop opremili s funkcijo gretja, ne glede na to, ali gre za povsem električni mikrotovornjak ali za čisto električni lahki tovornjak. Načelo je segrevanje akumulatorja s pomočjo električne grelne žice, da preprečimo delovanje akumulatorja pri prenizki temperaturi in s tem izboljšamo učinkovitost akumulatorja.

Zlasti na severu, kjer je temperatura okolja razmeroma nizka, funkcija ogrevanja baterije omogoča učinkovitejše delovanje baterije, s čimer poveča doseg in zmanjša pretirano degradacijo baterije.

Pri novih energetskih tovornih vozilih je učinkovit sistem upravljanja toplote baterije izjemno pomemben in ima velik vpliv na vozniško izkušnjo.

Čeprav zračno hlajene rešitve toplotnega upravljanja trenutno predstavljajo večji delež čisto električnih mikro tovornjakov in čisto električnih lahkih tovornjakov, so tekočinsko hlajeni električni tovornjaki očitno ugodnejši z vidika učinka uporabe in tehnologije.

Menijo, da bo z nadaljnjim izboljševanjem, posodabljanjem in zmanjševanjem stroškov tehnologije vse več izdelkov sprejelo sisteme toplotnega upravljanja s tekočinskim hlajenjem baterij.