Sähköajoneuvon lämpöhallinta

  Akku on sähköajoneuvon tärkein energianvarastointikomponentti. Se koostuu litiumparistosta, joka vaikuttaa suoraan sähköajoneuvon suorituskykyyn. Koska akkujen lataustila ajoneuvoon on rajallinen, normaaliin käyttöön tarvittavien akkujen määrä on myös suuri. Akut purkautuvat eri nopeuksilla ja tuottavat suuren määrän lämpöä eri lämmöntuotantonopeuksilla. Lisäksi ajan kertyminen ja tilan vaikutus keräävät suuren määrän lämpöä, mikä johtaa akun monimutkaiseen ja muuttuvaan käyttölämpötilaan.

Akun lämpötilan nousu vaikuttaa vakavasti akun sähkökemiallisen järjestelmän toimintaan, käyttöikään, lataamisen hyväksyttävyyteen, akkujen tehoon ja energiaan, turvallisuuteen ja luotettavuuteen. Jos sähköajoneuvon akku ei pysty hajottamaan lämpöä ajoissa, akkujärjestelmän lämpötila on liian korkea tai jakautuu epätasaisesti. Tämän seurauksena akun lataussyklin tehokkuus vähenee, akun teho ja energia vaikuttavat, ja vakavissa tapauksissa lämpö on hallitsematon, mikä vaikuttaa järjestelmän turvallisuuteen ja luotettavuuteen.

Siksi ajoneuvon suorituskyvyn parantamiseksi ja akun parhaan suorituskyvyn ja käyttöiän varmistamiseksi on tarpeen optimoida akun rakenne ja suunnitella akun lämmönhallintajärjestelmä, joka voi sopeutua korkeaan ja alhaiseen lämpötilaan.

Ilman jäähdytysjärjestelmä:

Ilmajäähdytysmenetelmä on yksinkertaisin tapa. Sen tarvitsee vain antaa ilman virrata akun pinnan läpi, jotta voidaan poistaa akkujen tuottama lämpö, jotta saavutetaan virranakun lämmönpoisto. Erilaisten ilmanvaihtotoimenpiteiden mukaan ilmanjäähdytyksellä on kaksi tapaa: luonnollinen konvektiolämmön haihtuminen ja pakotettu ilmanvaihtolämmön haihtuminen.

Luonnollinen konvektiolämmön häviäminen ei perustu ulkoisiin ylimääräisiin pakotettuihin ilmanvaihtotoimenpiteisiin (kuten puhaltimien lisäämiseen), vaan jäähdytetään ja haihtuu akun nesteen lämpötilan muutoksen aiheuttamasta ilmavirrasta. Pakotettu konvektiojäähdytys- ja lämmönpoistojärjestelmä on lämmönpoistojärjestelmä, joka perustuu luonnolliseen konvektiolämmönpoistojärjestelmään ja vastaavaan pakotetussa ilmanvaihtotekniikkaan. Tällä hetkellä on olemassa kahdenlaisia ilmajäähdytteisiä jäähdytysjärjestelmiä virta-akuille: sarjajärjestelmä ja rinnakkaisjärjestelmä. Tämän menetelmän vaikutus on kuitenkin huono, ja akun korkean lämpötilan tasaisuutta on vaikea saavuttaa.

Nestejäähdytysjärjestelmä:

Sähköakun nestejäähdytyslämmönpoistojärjestelmällä tarkoitetaan lämpöjärjestelmää, jossa kylmäaine koskettaa suoraan tai epäsuorasti virta-akkua ja poistaa sitten akussa syntyvän lämmön nestemäisen nesteen kiertävän virtauksen kautta lämmönpoistovaikutuksen saavuttamiseksi. Kylmäaineet voivat olla vettä, veden ja eteeniglykolin, mineraaliöljyn ja R134a: n seosta. Näillä kylmäaineilla on korkea lämmönjohtavuus ja ne voivat saavuttaa hyvän lämmönpoistovaikutuksen. Tällä hetkellä akkujen nestejäähdytystekniikalla on myös melko kypsä tekniikka, ja sitä on käytetty laajalti sähköajoneuvon lämmönpoistojärjestelmässä.

Lämpöputken jäähdytys:

Tehokkaana lämmönjohtavuuselementtinä lämpöputki voi nopeasti ja tehokkaasti siirtää lämpöä paikasta toiseen, se voi siirtää lämpöä nopeasti ja tehokkaasti kahden kohteen välillä. Sähköajoneuvojen lämmönhallintajärjestelmässä monet tutkijat kotimaassa ja ulkomailla soveltavat myös lämmönjohtamiselementtiä, virta-akkujen lämmönpoistoon. Verrattuna perinteiseen pakotetussa konvektiolämmönpoistojärjestelmässä lämpöpuhdistamisjärjestelmässä lämpöputkella, virta-akku ei voi vain ylläpitää normaalia käyttölämpötila-aluetta, vaan myös ylläpitää lämpötilan tasaisuutta akkukennojen välillä, mikä on vaikutus, jota pakotettu jäähdytyslämmönpoistojärjestelmä ei voi saavuttaa. Sen massa ja tilavuus ovat kuitenkin liian suuria, ja lämmönsiirtoraja on olemassa.