Az új energiahordozók fő energiaforrásaként az akkumulátorok nagy jelentőséggel bírnak. A jármű tényleges használata során az akkumulátor összetett és változó működési feltételekkel kell szembenéznie. A hatótávolság javítása érdekében a járműnek a lehető legtöbb akkumulátort kell egy adott helyen elhelyeznie, így az akkumulátorcsomag számára rendelkezésre álló hely a járműben nagyon korlátozott. Az akkumulátor a jármű működése során sok hőt termel, és idővel viszonylag kis helyen halmozódik fel. Az akkumulátorcsomagban lévő cellák sűrű egymásra rakása miatt a középső területen viszonylag nehezebb a hő elvezetése, ami súlyosbítja a cellák közötti hőmérséklet-inkonzisztenciát, ami csökkenti az akkumulátor töltési és kisütési hatékonyságát, és befolyásolja az akkumulátor teljesítményét; hőmegfutást okoz, és befolyásolja a rendszer biztonságát és élettartamát.
Az akkumulátor hőmérséklete nagyban befolyásolja annak teljesítményét, élettartamát és biztonságát. Alacsony hőmérsékleten a lítium-ion akkumulátorok belső ellenállása megnő, kapacitásuk pedig csökken. Szélsőséges esetekben az elektrolit megfagy, és az akkumulátor nem merülhet le. Az akkumulátorrendszer alacsony hőmérsékletű teljesítménye nagymértékben romlik, ami az elektromos járművek teljesítményét, a lemerülést és a hatótávolság csökkenését eredményezi. Új energiahordozók alacsony hőmérsékleten történő töltésekor az általános BMS rendszer először megfelelő hőmérsékletre melegíti az akkumulátort a töltés előtt. Ha nem megfelelően kezelik, az azonnali feszültségtúlterhelést okozhat, ami belső rövidzárlatot, további füstöt, tüzet vagy akár robbanást is okozhat. Az elektromos járművek akkumulátorrendszerének alacsony hőmérsékletű töltésbiztonsági problémája nagymértékben korlátozza az elektromos járművek hideg régiókban történő népszerűsítését.
Az akkumulátor hőkezelése az épületfelügyeleti rendszerek (BMS) egyik fontos funkciója, főként azért, hogy az akkumulátorcsomag mindig megfelelő hőmérsékleti tartományban működjön, így biztosítva az akkumulátorcsomag legjobb működési állapotát. Az akkumulátor hőkezelése főként a hűtés, a fűtés és a hőmérséklet-kiegyenlítés funkcióit foglalja magában. A hűtési és fűtési funkciókat elsősorban a külső környezeti hőmérséklet akkumulátorra gyakorolt lehetséges hatásához igazítják. A hőmérséklet-kiegyenlítés csökkenti az akkumulátorcsomagon belüli hőmérséklet-különbséget, és megakadályozza az akkumulátor bizonyos részeinek túlmelegedése által okozott gyors lemerülést.
Általánosságban elmondható, hogy az akkumulátorok hűtési módjai három fő kategóriába sorolhatók: levegőhűtés, folyadékhűtés és közvetlen hűtés. A levegőhűtéses mód természetes szelet vagy az utastérben lévő hűtőlevegőt használ, amely az akkumulátor felületén keresztül áramlik a hőcsere és a hűtés érdekében. A folyadékhűtés általában független hűtőfolyadék-vezetéket használ az akkumulátor fűtésére vagy hűtésére. Jelenleg ez a hűtési módszer a főáramú. Például a Tesla és a Volt is ezt a hűtési módszert alkalmazza. A közvetlen hűtési rendszer kiküszöböli az akkumulátor hűtővezetékét, és közvetlenül hűtőközeget használ az akkumulátor hűtésére.
1. Léghűtő rendszer:
A korai akkumulátorokban, kis kapacitásuk és energiasűrűségük miatt, sok akkumulátort levegőhűtéssel hűtöttek. Léghűtés (PTC légfűtő) két kategóriába sorolható: természetes levegőhűtés és kényszerített levegőhűtés (ventilátorral), és természetes szelet vagy hideg levegőt használ a fülkében az akkumulátor hűtésére.
A léghűtéses rendszerek tipikus képviselői a Nissan Leaf, a Kia Soul EV stb.; jelenleg a 48 V-os mikrohibrid járművek 48 V-os akkumulátorai általában az utastérben helyezkednek el, és léghűtéssel hűtik őket. A léghűtő rendszer felépítése viszonylag egyszerű, a technológia kiforrott, és a költsége alacsony. A levegő által elvett hő korlátozottsága miatt azonban a hőcsere hatékonysága alacsony, az akkumulátor belső hőmérséklet-egyenlete nem jó, és nehéz az akkumulátor hőmérsékletének pontosabb szabályozását elérni. Ezért a léghűtéses rendszer általában alkalmas rövid hatótávolságú és könnyű járműtömegű helyzetekhez.
Érdemes megemlíteni, hogy léghűtéses rendszereknél a légcsatorna kialakítása létfontosságú szerepet játszik a hűtési hatásban. A légcsatornákat főként soros légcsatornákra és párhuzamos légcsatornákra osztják. A soros szerkezet egyszerű, de nagy az ellenállása; a párhuzamos szerkezet összetettebb és több helyet foglal el, de a hőelvezetés egyenletessége jó.
2. Folyadékhűtéses rendszer
A folyadékhűtéses üzemmód azt jelenti, hogy az akkumulátor hűtőfolyadékot használ a hőcseréhez (PTC hűtőfolyadék-fűtő). A hűtőfolyadék két típusra osztható, amelyek közvetlenül érintkezhetnek az akkumulátorcellával (szilícium-dioxid olaj, ricinusolaj stb.), és vízcsatornákon keresztül érintkezhetnek az akkumulátorcellával (víz és etilén-glikol stb.); jelenleg a víz és etilén-glikol keverékét használják inkább. A folyadékhűtéses rendszer általában egy hűtőt is hozzáad a hűtőkörhöz, és az akkumulátor hőjét a hűtőközeg vezeti el; fő alkotóelemei a kompresszor, a hűtő és aelektromos vízpumpaA hűtés energiaforrásaként a kompresszor határozza meg a teljes rendszer hőcserélő kapacitását. A hűtőberendezés a hűtőközeg és a hűtőfolyadék közötti hőcsere biztosítékaként működik, és a hőcsere mennyisége közvetlenül meghatározza a hűtőfolyadék hőmérsékletét. A vízszivattyú határozza meg a hűtőközeg áramlási sebességét a csővezetékben. Minél gyorsabb az áramlási sebesség, annál jobb a hőátadási teljesítmény, és fordítva.
Közzététel ideje: 2024. augusztus 9.
