Az akkumulátorok fontossága, mint az új energiahordozójú járművek fő áramforrása, magától értetődő. A járművek tényleges használata során az akkumulátor összetett és változatos üzemi körülmények között működik. A hatótávolság javítása érdekében a járműveknek a lehető legtöbb akkumulátorcellát kell elhelyezniük egy adott helyen, így az akkumulátorcsomag helye a járműben nagyon korlátozott. Az akkumulátorok a jármű működése során nagy mennyiségű hőt termelnek, és idővel viszonylag kis helyeken halmozódnak fel. Az akkumulátorcellák sűrű egymásra rakása miatt az akkumulátorcsomagon belül viszonylag nehéz a hő elvezetése a középső területen, ami súlyosbítja a cellák közötti hőmérséklet-egyenetlenséget. Ennek eredményeként csökken az akkumulátor töltési és kisütési hatékonysága, és befolyásolja a teljesítményét; súlyos esetekben hőmegfutáshoz is vezethet, ami befolyásolja a rendszer biztonságát és élettartamát.
Az akkumulátorok hőmérséklete jelentős hatással van teljesítményükre, élettartamukra és biztonságukra. Alacsony hőmérsékleten a lítium-ion akkumulátorok belső ellenállása megnőhet, kapacitásuk pedig csökkenhet. Szélsőséges esetekben ez az elektrolit megfagyásához és az akkumulátor kisütésének képtelenségéhez vezethet. Az akkumulátorrendszer alacsony hőmérsékletű teljesítményét nagymértékben befolyásolja, ami a teljesítmény csökkenéséhez és az elektromos járművek hatótávolságának csökkenéséhez vezet. Új energiahordozók alacsony hőmérsékleten történő töltésekor a BMS általában megfelelő hőmérsékletre melegíti az akkumulátort a töltés előtt. Nem megfelelő kezelés esetén azonnali feszültség-túltöltést okozhat, ami belső rövidzárlatokat eredményezhet, ami tovább füstöléshez, tűzhöz és akár robbanáshoz is vezethet. Az elektromos járművek akkumulátorrendszereinek alacsony hőmérsékletű töltésével kapcsolatos biztonsági kérdések nagymértékben korlátozták az elektromos járművek népszerűsítését hideg régiókban.
Akkumulátor hőkezeléseaz épületfelügyeleti rendszerek (BMS) egyik fontos funkciója, főként annak biztosítása, hogy az akkumulátorcsomag mindig megfelelő hőmérsékleti tartományon belül működjön, ezáltal fenntartva az akkumulátorcsomag optimális üzemállapotát. Aaz akkumulátorok hőkezelésefőként olyan funkciókat foglal magában, mint a hűtés, fűtés és hőmérséklet-kiegyenlítés. A hűtési és fűtési funkciókat főként a külső környezeti hőmérséklet akkumulátorra gyakorolt lehetséges hatása szerint állítja be a rendszer. A hőmérséklet-kiegyenlítés célja az akkumulátorcsomagon belüli hőmérséklet-különbség csökkentése és az akkumulátor bizonyos részeinek túlmelegedése által okozott gyors lebomlás megelőzése.
Általánosságban elmondható, hogy az akkumulátorok hűtési módjai három kategóriába sorolhatók: levegőhűtés, folyadékhűtés és közvetlen hűtés. A levegőhűtéses mód természetes szelet vagy az utastérből érkező hűtőlevegőt használ fel, amely áthalad az akkumulátor felületén hőcsere és hűtés céljából. A folyadékhűtés általában független hűtőfolyadék-vezetékeket használ az akkumulátorok fűtésére vagy hűtésére. Jelenleg ez a módszer a hűtés fő módszere, ahogyan azt a Tesla és a Volt is alkalmazza. A közvetlen hűtési rendszer kiküszöböli az akkumulátor hűtővezetékét, és közvetlenül hűtőközeget használ az akkumulátor hűtésére.
1. Léghűtő rendszer:
A korai akkumulátorokat kis kapacitásuk és energiasűrűségük miatt gyakran léghűtéses módszerrel hűtötték. A léghűtés két kategóriába sorolható: természetes léghűtés és kényszerített léghűtés (ventilátorok segítségével), amelyek természetes levegőt vagy a fülkéből érkező hideg levegőt használnak az akkumulátor hűtésére.
A léghűtéses rendszerek tipikus képviselői közé tartozik a Nissan Leaf, a Kia Soul EV stb.; Jelenleg a 48 V-os mikrohibrid járművek 48 V-os akkumulátorait általában az utastérben helyezik el, és léghűtéssel hűtik. Egy adott akkumulátor léghűtési útvonalábráját a 2. ábra mutatja. A léghűtéses rendszer felépítése viszonylag egyszerű, a technológia viszonylag kiforrott, és a költsége viszonylag alacsony. A levegő által elvitt hő korlátozottsága miatt azonban a hőátadási hatékonysága alacsony, és az akkumulátor belső hőmérséklet-egyenlete gyenge, ami megnehezíti az akkumulátor hőmérsékletének pontos szabályozását. Ezért a léghűtéses rendszerek általában alkalmasak rövid hatótávolságú és könnyű járműtömegű helyzetekhez.
2. Folyadékhűtéses rendszer
A folyadékhűtéses üzemmód azt jelenti, hogy az akkumulátor hűtőfolyadékot használ a hőcseréhez, és ennek vázlatos rajza a 3. ábrán látható. A hűtőközeg két típusra oszlik: közvetlen érintkezés az akkumulátorcellákkal (szilikonolaj, ricinusolaj stb.) és érintkezés az akkumulátorcellákkal vízcsatornákon keresztül (víz és etilénglikol stb.); Jelenleg általában víz és etilénglikol kevert oldatait használják. A folyadékhűtéses rendszerek általában egy hűtőt is tartalmaznak, amely a hűtőkörforgáshoz van csatlakoztatva, és a hűtőközeg révén vonja el a hőt az akkumulátortól; Fő alkotóelemei a kompresszor, a hűtő és avízpumpaA kompresszor, mint a hűtés energiaforrása, meghatározza a teljes rendszer hőátadási kapacitását. A hűtő szerepet játszik a hűtőközeg és a hűtőközeg cseréjében, és a hőcsere mennyisége közvetlenül meghatározza a hűtőközeg hőmérsékletét. A vízszivattyú határozza meg a hűtőközeg áramlási sebességét a csővezetékben, és minél gyorsabb az áramlási sebesség, annál jobb a hőátadási teljesítmény, és fordítva.
3. Közvetlen hűtőrendszer:
A közvetlen hűtési rendszer a légkondicionáló rendszer hűtőközegét használja az akkumulátor közvetlen hűtésére, ahogy az a 11. ábrán látható. A légkondicionáló rendszer elpárologtatója közvetlenül az akkumulátorrendszerbe van beépítve, és a hűtőközeg elpárolog az elpárologtatóban, közvetlenül elvezve az akkumulátorrendszer által termelt hőt, ezáltal gyorsabb és hatékonyabb hűtési folyamatot érve el. Jelenleg viszonylag kevés modell használ közvetlen hűtést, a legtipikusabb a BMW i3. A folyadékok közötti közbenső hőcsere hiánya miatt a hűtőrendszer kompakt felépítésű, nagyobb hűtési hatékonysággal (3-4-szer nagyobb, mint a folyadékhűtés), és viszonylag alacsonyabb költséggel rendelkezik. A probléma azonban abban rejlik, hogy a hűtőközeg csővezetékben történő gáz-folyadék átalakulása miatt a teljes rendszer vezérlése viszonylag bonyolult, és a hőmérséklet-egyenletesség gyenge. Emellett magas követelményeket támaszt a nagy nyomásállósággal és a rendszer tömítettségével szemben, ami jelentős kockázatot jelent a teljes járműben való alkalmazására nézve.
Közzététel ideje: 2026. márc. 27.
