Загальні технології управління температурою батареї
для автомобілів New Energy
Система охолодження транспортних засобів на новій енергії зазвичай складається з трьох частин: системи циркуляції охолодження акумулятора, системи циркуляції охолодження з електронним керуванням двигуна та системи циркуляції теплого повітря в системі кондиціонування повітря. Різні методи управління температурою батареї включають різні номери деталей, структуру та компонування. Різні типи систем управління температурою вибираються на основі витрат на розробку транспортного засобу, ваги автомобіля та вимог до простору. Його основні технічні маршрути включають наступні п'ять типів.
1. Тип прямого охолодження
Система прямого охолодження, яка називається технологією прямого охолодження батареї, має вбудований холодильний випарник усередині батареї та підключена до системи кондиціонування повітря через трубопроводи. Коли батарею потрібно охолодити, використовується компресор, який направляє стиснений холодоагент у випарник усередині батареї, а потім забирає батарею. Внутрішнє тепло забезпечує ефект охолодження. Система має такі переваги, як компактна структура, хороший охолоджуючий ефект, невелика кількість частин (потрібен тільки один вхідний і один вихідний холодильний трубопровід) і мала вага. Однак недоліки цієї системи полягають у тому, що вона не може нагрівати батарею за умов мінусової температури, конденсована вода, що утворюється під час процесу охолодження, не захищена, а рівномірність температури холодоагенту важко контролювати. Холодильна система має короткий термін служби і низьку надійність, часто трапляється витік холодоагенту. Витік, недостатня холодопродуктивність та інші несправності. Це найновіша технологія охолодження акумулятора з відносно низькою зрілістю. Він застосовувався в моделях масового виробництва, таких як BYD і Tesla на ринку. Це головний технічний маршрут у майбутньому, як показано на малюнку 1.
2. Радіатор водяного охолодження
Контур охолодження радіатора є незалежним контуром, що складається з радіатора, електронного водяного насоса, обігрівача тощо з антифризом як середовищем. Антифриз виходить з радіатора, проходить через нагрівач, потім в батарею і, нарешті, повертається в радіатор. Цей цикл охолоджує та нагріває акумулятор. Система має такі переваги, як проста структура, низька вартість і енергозбереження в середовищі з низькою температурою протягом усього року. Однак ефективність розсіювання тепла цієї системи низька, а температура води висока в кліматичних середовищах з високою температурою влітку, і вона не може відповідати умовам експлуатації в середовищах з високою температурою, як показано на малюнку 2.
3. Водяне охолодження типу прямого охолодження
Ця система об’єднує пряме охолодження та водяне охолодження та з’єднує систему кондиціонування повітря та систему водяного охолодження через охолоджувач батареї Chiller (також званий теплообмінником). Ця система уникає недоліків перших двох методів охолодження і в даний час є однією з найбільш часто використовуваних систем управління температурою батареї. Система має більше компонентів, ніж попередні дві. Система більш складна і вимагає відносно великого простору для розташування компонентів. Компресор під час роботи має велике навантаження, що витрачає багато енергії на весь автомобіль і є малоекономічним. Крім того, коли частина системи кондиціонування повітря виходить з ладу, потреби батареї в охолодженні не можуть бути задоволені в максимальній мірі, див. Малюнок 3.
4. Гібридний тип з водяним охолодженням
Ця система базується на системі водяного охолодження прямого охолодження та додає систему водяного охолодження радіатора. Обидва розташовані в паралельних ланцюгах. Керуючи електромагнітним клапаном, різні схеми використовуються для охолодження батареї за різних умов. При низьких температурах працює тільки система водяного охолодження радіатора. Коли ви перебуваєте в середовищі з високою температурою, перемикайтеся на систему водяного охолодження прямого охолодження, щоб працювати. У важких умовах роботи обидві системи можуть працювати одночасно, а батарея також може отримати максимальну охолоджувальну потужність, яка, в основному, може охопити всі середовища використання. Ця система охолодження є надзвичайно складною, має високу вартість, вимагає великого простору для транспортного засобу, має складні стратегії керування системою та створює виклик для стабільності та надійності. Ця система також використовується в більшості гібридних моделей PHEV на ринку та має розвинену технологію, як показано на малюнку 4.
5. Тип повітряного охолодження
Ця система напряму спрямовує холодне повітря від охолодження салону до батареї через канал і використовує холодне повітря для повітряного охолодження батареї. Перевагами цієї системи є проста конструкція, регульована температура холодного повітря та низька вартість системи. Однак він також має недоліки прямої системи охолодження. Система не має функції нагріву, а конденсат, що утворюється на поверхні батареї, важко висушити, і існує ризик корозії та забруднення всередині батареї. Цей тип методу керування температурою, як правило, не рекомендується, див. Малюнок 5.
