Η σημασία των οχημάτων νέας ενέργειας σε σύγκριση με τα παραδοσιακά οχήματα αντικατοπτρίζεται κυρίως στις ακόλουθες πτυχές: Πρώτον, η πρόληψη της θερμικής διαφυγής των οχημάτων νέας ενέργειας. Οι αιτίες της θερμικής διαφυγής περιλαμβάνουν μηχανικά και ηλεκτρικά αίτια (σύγκρουση μπαταρίας, εξώθηση, βελονισμός κ.λπ.) και ηλεκτροχημικά αίτια (υπερφόρτιση και υπερεκφόρτιση μπαταρίας, γρήγορη φόρτιση, φόρτιση σε χαμηλή θερμοκρασία, αυτο-εκκίνηση εσωτερικού βραχυκυκλώματος κ.λπ.). Η θερμική διαφυγή θα προκαλέσει πυρκαγιά ή ακόμη και έκρηξη της μπαταρίας, θέτοντας σε κίνδυνο την ασφάλεια των επιβατών. Το δεύτερο είναι ότι η βέλτιστη θερμοκρασία λειτουργίας της μπαταρίας είναι 10-30°C. Η ακριβής θερμική διαχείριση της μπαταρίας μπορεί να διασφαλίσει τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας και να παρατείνει τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας των οχημάτων νέας ενέργειας. Τρίτον, σε σύγκριση με τα οχήματα καυσίμων, τα οχήματα νέας ενέργειας δεν διαθέτουν την πηγή ενέργειας των συμπιεστών κλιματισμού και δεν μπορούν να βασίζονται στην απορριπτόμενη θερμότητα από τον κινητήρα για την παροχή θερμότητας στην καμπίνα, αλλά μπορούν να οδηγήσουν μόνο ηλεκτρική ενέργεια για τη ρύθμιση της θερμότητας, γεγονός που θα μειώσει σημαντικά την αυτονομία πλεύσης του ίδιου του οχήματος νέας ενέργειας. Επομένως, η θερμική διαχείριση των οχημάτων νέας ενέργειας έχει γίνει το κλειδί για την επίλυση των περιορισμών των οχημάτων νέας ενέργειας.
Η ζήτηση για θερμική διαχείριση των οχημάτων νέας ενέργειας είναι σημαντικά υψηλότερη από αυτή των παραδοσιακών οχημάτων καυσίμων. Η θερμική διαχείριση των αυτοκινήτων έχει ως στόχο τον έλεγχο της θερμότητας ολόκληρου του οχήματος και της θερμότητας του περιβάλλοντος στο σύνολό του, τη διατήρηση της λειτουργίας κάθε εξαρτήματος στο βέλτιστο εύρος θερμοκρασίας και ταυτόχρονα τη διασφάλιση της ασφάλειας και της άνεσης οδήγησης του αυτοκινήτου. Το σύστημα θερμικής διαχείρισης των οχημάτων νέας ενέργειας περιλαμβάνει κυρίως σύστημα κλιματισμού και σύστημα θερμικής διαχείρισης μπαταρίας.HVCH), σύστημα ηλεκτρονικού ελέγχου κινητήρα. Σε σύγκριση με τα παραδοσιακά αυτοκίνητα, η θερμική διαχείριση των οχημάτων νέας ενέργειας έχει προσθέσει μονάδες θερμικής διαχείρισης ηλεκτρονικού ελέγχου μπαταρίας και κινητήρα. Η παραδοσιακή θερμική διαχείριση αυτοκινήτων περιλαμβάνει κυρίως την ψύξη του κινητήρα και του κιβωτίου ταχυτήτων και τη θερμική διαχείριση του συστήματος κλιματισμού. Τα οχήματα καυσίμων χρησιμοποιούν ψυκτικό κλιματισμού για την παροχή ψύξης στην καμπίνα, τη θέρμανση της καμπίνας με την απορριπτόμενη θερμότητα από τον κινητήρα και την ψύξη του κινητήρα και του κιβωτίου ταχυτήτων με υγρή ψύξη ή ψύξη με αέρα. Σε σύγκριση με τα παραδοσιακά οχήματα, μια σημαντική αλλαγή στα οχήματα νέας ενέργειας είναι η πηγή ενέργειας. Τα οχήματα νέας ενέργειας δεν διαθέτουν κινητήρες για την παροχή θερμότητας και η θέρμανση με κλιματισμό πραγματοποιείται μέσω κλιματισμού PTC ή αντλίας θερμότητας. Τα οχήματα νέας ενέργειας έχουν πρόσθετες απαιτήσεις ψύξης για μπαταρίες και ηλεκτρονικά συστήματα ελέγχου κινητήρα, επομένως η θερμική διαχείριση των οχημάτων νέας ενέργειας είναι πιο περίπλοκη από τα παραδοσιακά οχήματα καυσίμων.
Η πολυπλοκότητα της θερμικής διαχείρισης των οχημάτων νέας ενέργειας έχει οδηγήσει στην αύξηση της αξίας ενός μεμονωμένου οχήματος στη θερμική διαχείριση. Η αξία ενός μεμονωμένου οχήματος σε ένα σύστημα θερμικής διαχείρισης είναι 2-3 φορές μεγαλύτερη από αυτήν ενός παραδοσιακού αυτοκινήτου. Σε σύγκριση με τα παραδοσιακά αυτοκίνητα, η αύξηση της αξίας των οχημάτων νέας ενέργειας προέρχεται κυρίως από την ψύξη με υγρό μπαταρίας, τα κλιματιστικά με αντλία θερμότητας,Θερμαντήρες ψυκτικού PTC, κ.λπ.
Η υγρή ψύξη έχει αντικαταστήσει την αερόψυξη ως η κύρια τεχνολογία ελέγχου θερμοκρασίας και η άμεση ψύξη αναμένεται να επιτύχει τεχνολογικές καινοτομίες.
Οι τέσσερις συνήθεις μέθοδοι θερμικής διαχείρισης μπαταριών είναι η ψύξη με αέρα, η ψύξη με υγρό, η ψύξη υλικού με αλλαγή φάσης και η άμεση ψύξη. Η τεχνολογία ψύξης με αέρα χρησιμοποιήθηκε κυρίως στα πρώτα μοντέλα και η τεχνολογία ψύξης με υγρό έχει σταδιακά γίνει η κύρια τάση λόγω της ομοιόμορφης ψύξης της ψύξης με υγρό. Λόγω του υψηλού κόστους της, η τεχνολογία ψύξης με υγρό είναι κυρίως εξοπλισμένη με μοντέλα υψηλής τεχνολογίας και αναμένεται να μειωθεί σε μοντέλα χαμηλής τεχνολογίας στο μέλλον.
Αερόψυξη(Θερμαντήρας αέρα PTC) είναι μια μέθοδος ψύξης στην οποία ο αέρας χρησιμοποιείται ως μέσο μεταφοράς θερμότητας και ο αέρας απομακρύνει απευθείας τη θερμότητα της μπαταρίας μέσω του ανεμιστήρα εξαγωγής. Για την ψύξη με αέρα, είναι απαραίτητο να αυξηθεί όσο το δυνατόν περισσότερο η απόσταση μεταξύ των ψυκτρών και των ψυκτρών μεταξύ των μπαταριών και μπορούν να χρησιμοποιηθούν σειριακά ή παράλληλα κανάλια. Δεδομένου ότι η παράλληλη σύνδεση μπορεί να επιτύχει ομοιόμορφη απαγωγή θερμότητας, τα περισσότερα από τα τρέχοντα αερόψυκτα συστήματα υιοθετούν παράλληλη σύνδεση.
Η τεχνολογία υγρής ψύξης χρησιμοποιεί υγρή ανταλλαγή θερμότητας με μεταφορά για να απομακρύνει τη θερμότητα που παράγεται από την μπαταρία και να μειώσει τη θερμοκρασία της. Το υγρό μέσο έχει υψηλό συντελεστή μεταφοράς θερμότητας, μεγάλη θερμοχωρητικότητα και γρήγορη ταχύτητα ψύξης, γεγονός που έχει σημαντική επίδραση στη μείωση της μέγιστης θερμοκρασίας και στη βελτίωση της σταθερότητας του πεδίου θερμοκρασίας της μπαταρίας. Ταυτόχρονα, ο όγκος του συστήματος θερμικής διαχείρισης είναι σχετικά μικρός. Στην περίπτωση των προδρόμων θερμικής διαφυγής, το διάλυμα υγρής ψύξης μπορεί να βασιστεί σε μια μεγάλη ροή ψυκτικού μέσου για να αναγκάσει την μπαταρία να διαχέει τη θερμότητα και να πραγματοποιήσει ανακατανομή θερμότητας μεταξύ των μονάδων της μπαταρίας, γεγονός που μπορεί να καταστείλει γρήγορα τη συνεχή υποβάθμιση της θερμικής διαφυγής και να μειώσει τον κίνδυνο διαφυγής. Η μορφή του συστήματος υγρής ψύξης είναι πιο ευέλικτη: τα στοιχεία ή οι μονάδες της μπαταρίας μπορούν να βυθιστούν στο υγρό, μπορούν επίσης να τοποθετηθούν κανάλια ψύξης μεταξύ των μονάδων της μπαταρίας ή μπορεί να χρησιμοποιηθεί μια πλάκα ψύξης στο κάτω μέρος της μπαταρίας. Η μέθοδος υγρής ψύξης έχει υψηλές απαιτήσεις για την αεροστεγανότητα του συστήματος. Η ψύξη υλικού με αλλαγή φάσης αναφέρεται στη διαδικασία αλλαγής της κατάστασης της ύλης και παροχής λανθάνουσας θερμότητας υλικού χωρίς αλλαγή της θερμοκρασίας και αλλαγή των φυσικών ιδιοτήτων. Αυτή η διαδικασία θα απορροφήσει ή θα απελευθερώσει μεγάλη ποσότητα λανθάνουσας θερμότητας για την ψύξη της μπαταρίας. Ωστόσο, μετά την πλήρη αλλαγή φάσης του υλικού αλλαγής φάσης, η θερμότητα της μπαταρίας δεν μπορεί να απομακρυνθεί αποτελεσματικά.
Η μέθοδος άμεσης ψύξης (άμεση ψύξη ψυκτικού μέσου) χρησιμοποιεί την αρχή της λανθάνουσας θερμότητας εξάτμισης των ψυκτικών μέσων (R134a, κ.λπ.) για να δημιουργήσει ένα σύστημα κλιματισμού στο όχημα ή στο σύστημα της μπαταρίας και εγκαθιστά τον εξατμιστή του συστήματος κλιματισμού στο σύστημα της μπαταρίας και το ψυκτικό μέσο στον εξατμιστή εξατμίζει και απομακρύνει γρήγορα και αποτελεσματικά τη θερμότητα του συστήματος της μπαταρίας, έτσι ώστε να ολοκληρωθεί η ψύξη του συστήματος της μπαταρίας.
Ώρα δημοσίευσης: 25 Ιουνίου 2024
