ניהול תרמי של רכב חשמלי

  חבילת סוללות היא רכיב אגירת האנרגיה העיקרי של רכב חשמלי. הוא מורכב סוללת ליתיום, אשר משפיע ישירות על הביצועים של רכב חשמלי. בשל השטח המוגבל לטעינת סוללות ברכב, גם מספר הסוללות הנדרשות לתפעול תקין גדול. הסוללות יתרוקנו בקצבים שונים וייצרו כמות גדולה של חום בקצבי ייצור חום שונים. בנוסף, הצטברות זמן והשפעת שטח יצברו כמות גדולה של חום, וכתוצאה מכך טמפרטורת הסביבה ההפעלה המורכבת והניתנת לשינוי של ערכת הסוללות.

עליית הטמפרטורה במארז הסוללות משפיעה קשות על הפעולה, חיי המחזור, קבילות הטעינה, כוח ואנרגיה של חבילת הסוללות, הבטיחות והאמינות של המערכת האלקטרוכימית של ערכת הסוללות. אם חבילת הסוללות לרכב החשמלי אינה יכולה לפזר חום בזמן, הטמפרטורה של מערכת הסוללות תהיה גבוהה מדי או מופצת בצורה לא אחידה. כתוצאה מכך, יעילות מחזור פריקת הסוללה תופחת, העוצמה והאנרגיה של הסוללה יושפעו, ובמקרים חמורים, החום יצא מכלל שליטה, מה שישפיע על הבטיחות והאמינות של המערכת.

לכן, על מנת לשפר את ביצועי הרכב ולתת משחק מלא לביצועים הטובים ביותר וחיי השירות של ערכת הסוללות, יש צורך לייעל את המבנה של ערכת הסוללות ולתכנן מערכת ניהול תרמי של חבילת סוללות שיכולה להתאים לטמפרטורה גבוהה ונמוכה.

מערכת קירור אוויר:

שיטת קירור האוויר היא הדרך הפשוטה ביותר. זה רק צריך לתת לאוויר לזרום דרך פני הסוללה כדי לקחת את החום שנוצר על ידי סוללת החשמל, כדי להשיג את המטרה של פיזור חום של ערכת הסוללה כוח. על פי אמצעי אוורור שונים, לקירור האוויר יש שתי דרכים: פיזור חום convection טבעי ופיזור חום אוורור כפוי.

פיזור חום convection טבעי אינו מסתמך על אמצעי אוורור כפויים חיצוניים נוספים (כגון הוספת מאווררים), אלא מקורר ומתפוגג על ידי זרימת האוויר שנוצרת על ידי שינוי הטמפרטורה של הנוזל במארז הסוללות. מערכת קירור ופירוק חום בכפייה היא מערכת פיזור חום המבוססת על מערכת פיזור חום קונבקציה טבעית וטכנולוגיית אוורור כפויה מקבילה. כיום, ישנם שני סוגים של מערכות קירור מקוררות אוויר לסוללות חשמל: מערכת סדרה ומערכת מקבילה. עם זאת, ההשפעה של שיטה זו היא גרועה, וקשה להשיג אחידות טמפרטורת סוללה גבוהה.

מערכת קירור נוזלית:

מערכת פיזור חום הקירור הנוזלי של סוללת החשמל מתייחסת למערכת תרמית שבה הקירור יוצר קשר ישיר או עקיף עם סוללת הכוח, ולאחר מכן מסיר את החום שנוצר באריזה של הסוללה באמצעות זרימת הנוזל הנוזלי כדי להשיג את אפקט פיזור החום. הקירור יכול להיות מים, תערובת של מים ואתילן גליקול, שמן מינרלי ו R134a. למקררים אלה יש מוליכות תרמית גבוהה ויכולים להשיג אפקט פיזור חום טוב. נכון לעכשיו, טכנולוגיית הקירור הנוזלי של סוללת החשמל יש גם טכנולוגיה בוגרת למדי, והוא נמצא בשימוש נרחב במערכת פיזור החום של רכב חשמלי.

קירור צינור חום:

כאלמנט מוליך חום יעיל, צינור חום יכול להעביר חום במהירות וביעילות ממקום למקום, הוא יכול להעביר חום במהירות וביעילות בין שני חפצים. במערכת הניהול התרמית של כלי רכב חשמליים, חוקרים רבים מבית ומחוץ מיישמים גם את צינור החום, אלמנט ההולכה של החום, על פיזור החום של סוללות כוח. בהשוואה למערכת פיזור חום החימום הכפויה המסורתית, במערכת פיזור החום עם צינור חום, סוללת הכוח יכולה לא רק לשמור על טווח טמפרטורת העבודה הרגיל, אלא גם לשמור על אחידות הטמפרטורה בין תאי הסוללה, וזה אפקט שמערכת פיזור חום הקירור הכפויה לא יכולה להשיג. עם זאת, המסה והנפח שלה גדולים מדי, ויש מגבלת העברת חום.