Значај возила на нову енергију у поређењу са традиционалним возилима углавном се огледа у следећим аспектима: Прво, спречавање термалног прегревања возила на нову енергију. Узроци термалног прегревања укључују механичке и електричне узроке (екструзија батерије услед судара, акупунктура итд.) и електрохемијске узроке (прекомерно пуњење и прекомерно пражњење батерије, брзо пуњење, пуњење на ниској температури, самоиницијирани унутрашњи кратки спој итд.). Термално прегревање ће узроковати да се батерија запали или чак експлодира, што представља претњу по безбедност путника. Друго, оптимална радна температура батерије је 10-30°C. Прецизно термално управљање батеријом може осигурати век трајања батерије и продужити век трајања батерије возила на нову енергију. Треће, у поређењу са возилима на гориво, возила на нову енергију немају извор напајања компресора клима уређаја и не могу се ослањати на отпадну топлоту из мотора за грејање кабине, већ могу само покретати електричну енергију за регулисање топлоте, што ће значајно смањити домет самог возила на нову енергију. Стога је термално управљање возилима на нову енергију постало кључ за решавање ограничења возила на нову енергију.
Потражња за термичким управљањем возилима са новим енергетским погоном је знатно већа него код возила са традиционалним горивима. Термички управљање аутомобилима има за циљ контролу топлоте целог возила и топлоте околине у целини, одржавање сваке компоненте у оптималном температурном опсегу и истовремено осигуравање безбедности и удобности вожње аутомобила. Систем термичког управљања возилима са новим енергетским погоном углавном укључује систем климатизације, систем термичког управљања батеријом (ХВЦХ), систем електронске контроле мотора. У поређењу са традиционалним аутомобилима, термално управљање возилима са новим енергетским системима има додате модуле за термално управљање батеријом и електронском контролом мотора. Традиционално термално управљање аутомобилима углавном укључује хлађење мотора и мењача и термално управљање системом климатизације. Возила на гориво користе расхладно средство за климатизацију како би обезбедила хлађење кабине, грејање кабине отпадном топлотом из мотора и хлађење мотора и мењача течним хлађењем или хлађењем ваздухом. У поређењу са традиционалним возилима, велика промена код возила са новим енергетским системима је извор напајања. Возила са новим енергетским системима немају моторе за обезбеђивање топлоте, а грејање климатизацијом се остварује путем PTC или топлотне пумпе за климатизацију. Возила са новим енергетским системима имају додатне захтеве за хлађење батерија и електронских система управљања мотором, тако да је термално управљање возилима са новим енергетским системима компликованије него код традиционалних возила на гориво.
Сложеност термалног управљања возилима са новим енергетским системима довела је до повећања вредности појединачног возила у систему термалног управљања. Вредност појединачног возила у систему термалног управљања је 2-3 пута већа од вредности традиционалног аутомобила. У поређењу са традиционалним аутомобилима, повећање вредности возила са новим енергетским системима углавном долази од хлађења батерија течношћу, клима уређаја са топлотним пумпама,PTC грејачи расхладне течностиитд.
Течно хлађење је заменило ваздушно хлађење као главну технологију контроле температуре, а очекује се да ће директно хлађење постићи технолошке продоре.
Четири уобичајене методе управљања температуром батерије су ваздушно хлађење, течно хлађење, хлађење материјалом са променом фазе и директно хлађење. Технологија ваздушног хлађења се углавном користила у раним моделима, а технологија течног хлађења је постепено постала главни ток због равномерног хлађења течног хлађења. Због високе цене, технологија течног хлађења се углавном користи у моделима високе класе, а очекује се да ће у будућности пасти на моделе ниже класе.
Ваздушно хлађење (PTC грејач ваздуха) је метод хлађења у коме се ваздух користи као медијум за пренос топлоте, а ваздух директно одводи топлоту батерије кроз издувни вентилатор. За хлађење ваздухом, потребно је што више повећати растојање између хладњака и хладњака између батерија, а могу се користити серијски или паралелни канали. Пошто паралелна веза може постићи равномерно одвођење топлоте, већина тренутних система са ваздушним хлађењем усваја паралелну везу.
Технологија течног хлађења користи конвекцијску размену топлоте течности како би одвела топлоту коју генерише батерија и смањила температуру батерије. Течни медијум има висок коефицијент преноса топлоте, велики топлотни капацитет и велику брзину хлађења, што значајно утиче на смањење максималне температуре и побољшање конзистентности температурног поља батеријског пакета. Истовремено, запремина система за управљање топлотом је релативно мала. У случају прекурсора термалног бекства, решење за течно хлађење може се ослонити на велики проток расхладног медијума како би се батеријски пакет приморао да расипа топлоту и оствари прерасподела топлоте између модула батерије, што може брзо сузбити континуирано погоршање термалног бекства и смањити ризик од бекства. Облик система за течно хлађење је флексибилнији: ћелије или модули батерије могу бити уроњени у течност, канали за хлађење се такође могу поставити између модула батерије или се може користити плоча за хлађење на дну батерије. Метода течног хлађења има високе захтеве за херметичност система. Хлађење материјала фазном променом односи се на процес промене агрегатног стања материје и обезбеђивања латентне топлоте материјала без промене температуре и промене физичких својстава. Овај процес ће апсорбовати или ослободити велику количину латентне топлоте како би хладио батерију. Међутим, након потпуне фазне промене материјала за промену фазе, топлота батерије не може бити ефикасно одведена.
Метода директног хлађења (директно хлађење расхладним средством) користи принцип латентне топлоте испаравања расхладних средстава (R134a, итд.) за успостављање система климатизације у возилу или систему батерија, а испаривач система климатизације се инсталира у систем батерија, а расхладно средство у испаривачу и брзо и ефикасно одводи топлоту из система батерија, како би се завршило хлађење система батерија.
Време објаве: 25. јун 2024.
