اهمیت خودروهای انرژی نو در مقایسه با خودروهای سنتی عمدتاً در جنبههای زیر منعکس میشود: اول، جلوگیری از فرار حرارتی خودروهای انرژی نو. علل فرار حرارتی شامل علل مکانیکی و الکتریکی (برخورد باتری، سوراخ شدن و غیره) و علل الکتروشیمیایی (شارژ و دشارژ بیش از حد باتری، شارژ سریع، شارژ در دمای پایین، اتصال کوتاه داخلی خودبهخودی و غیره) است. فرار حرارتی باعث آتشسوزی یا حتی انفجار باتری میشود و تهدیدی برای ایمنی مسافران محسوب میشود. دوم این که دمای کار بهینه باتری انرژی 10 تا 30 درجه سانتیگراد است. مدیریت دقیق حرارتی باتری میتواند عمر مفید باتری را تضمین کرده و عمر باتری خودروهای انرژی نو را افزایش دهد. سوم، در مقایسه با خودروهای سوختی، خودروهای انرژی نو فاقد منبع تغذیه کمپرسورهای تهویه مطبوع هستند و نمیتوانند برای تأمین گرمای کابین به گرمای اتلافی موتور تکیه کنند، بلکه فقط میتوانند انرژی الکتریکی را برای تنظیم گرما به کار گیرند که این امر برد پیمایش خود خودروی انرژی نو را تا حد زیادی کاهش میدهد. بنابراین، مدیریت حرارتی خودروهای انرژی نو به کلید حل محدودیتهای خودروهای انرژی نو تبدیل شده است.
تقاضا برای مدیریت حرارتی خودروهای انرژی نو به طور قابل توجهی بیشتر از خودروهای سوخت سنتی است. مدیریت حرارتی خودرو به معنای کنترل گرمای کل خودرو و گرمای محیط به طور کلی، حفظ عملکرد هر قطعه در محدوده دمایی بهینه و در عین حال تضمین ایمنی و راحتی رانندگی خودرو است. سیستم مدیریت حرارتی خودروهای انرژی نو عمدتاً شامل سیستم تهویه مطبوع، سیستم مدیریت حرارتی باتری (اچ وی سی اچ)، سیستم مونتاژ کنترل الکترونیکی موتور. در مقایسه با خودروهای سنتی، مدیریت حرارتی خودروهای انرژی نو، ماژولهای مدیریت حرارتی کنترل الکترونیکی باتری و موتور را اضافه کرده است. مدیریت حرارتی سنتی خودرو عمدتاً شامل خنکسازی موتور و گیربکس و مدیریت حرارتی سیستم تهویه مطبوع است. خودروهای سوختی از مبرد تهویه مطبوع برای تأمین سرمایش کابین استفاده میکنند، کابین را با گرمای اتلافی موتور گرم میکنند و موتور و گیربکس را با خنککننده مایع یا خنککننده هوا خنک میکنند. در مقایسه با خودروهای سنتی، تغییر عمده در خودروهای انرژی نو، منبع تغذیه است. خودروهای انرژی نو موتوری برای تأمین گرما ندارند و گرمایش تهویه مطبوع از طریق تهویه مطبوع PTC یا پمپ حرارتی محقق میشود. خودروهای انرژی نو، الزامات خنکسازی برای باتریها و سیستمهای کنترل الکترونیکی موتور را اضافه کردهاند، بنابراین مدیریت حرارتی خودروهای انرژی نو پیچیدهتر از خودروهای سوخت سنتی است.
پیچیدگی مدیریت حرارتی خودروهای انرژی نو باعث افزایش ارزش یک خودرو در مدیریت حرارتی شده است. ارزش یک خودرو در یک سیستم مدیریت حرارتی 2 تا 3 برابر یک خودروی سنتی است. در مقایسه با خودروهای سنتی، افزایش ارزش خودروهای انرژی نو عمدتاً از خنککننده مایع باتری، تهویه مطبوع پمپ حرارتی، و ... ناشی میشود.بخاریهای خنککننده PTCو غیره
خنککننده مایع جایگزین خنککننده هوا به عنوان فناوری اصلی کنترل دما شده است و انتظار میرود خنککننده مستقیم به پیشرفتهای تکنولوژیکی دست یابد.
چهار روش رایج مدیریت حرارتی باتری عبارتند از خنکسازی با هوا، خنکسازی با مایع، خنکسازی با مواد تغییر فاز و خنکسازی مستقیم. فناوری خنکسازی با هوا بیشتر در مدلهای اولیه مورد استفاده قرار میگرفت و فناوری خنکسازی با مایع به دلیل خنکسازی یکنواخت خنکسازی با مایع، به تدریج به جریان اصلی تبدیل شده است. به دلیل هزینه بالای آن، فناوری خنکسازی مایع بیشتر در مدلهای رده بالا استفاده میشود و انتظار میرود در آینده به مدلهای رده پایین نیز راه پیدا کند.
خنک کننده هوا (بخاری هوای PTC) یک روش خنککننده است که در آن از هوا به عنوان واسطه انتقال حرارت استفاده میشود و هوا مستقیماً گرمای باتری را از طریق فن خروجی خارج میکند. برای خنکسازی با هوا، لازم است تا حد امکان فاصله بین هیت سینکها و هیت سینکهای بین باتریها افزایش یابد و میتوان از کانالهای سریال یا موازی استفاده کرد. از آنجایی که اتصال موازی میتواند به اتلاف یکنواخت گرما دست یابد، اکثر سیستمهای خنککننده هوا فعلی از اتصال موازی استفاده میکنند.
فناوری خنککننده مایع از تبادل حرارت همرفتی مایع برای حذف گرمای تولید شده توسط باتری و کاهش دمای باتری استفاده میکند. محیط مایع دارای ضریب انتقال حرارت بالا، ظرفیت حرارتی زیاد و سرعت خنکسازی سریع است که تأثیر قابل توجهی در کاهش حداکثر دما و بهبود ثبات میدان دمایی بسته باتری دارد. در عین حال، حجم سیستم مدیریت حرارتی نسبتاً کم است. در مورد پیشسازهای فرار حرارتی، راهحل خنککننده مایع میتواند به جریان زیادی از محیط خنککننده متکی باشد تا بسته باتری را مجبور به دفع گرما کند و توزیع مجدد گرما بین ماژولهای باتری را محقق سازد، که میتواند به سرعت از وخامت مداوم فرار حرارتی جلوگیری کرده و خطر فرار حرارتی را کاهش دهد. شکل سیستم خنککننده مایع انعطافپذیرتر است: سلولها یا ماژولهای باتری را میتوان در مایع غوطهور کرد، کانالهای خنککننده را نیز میتوان بین ماژولهای باتری تنظیم کرد، یا میتوان از یک صفحه خنککننده در پایین باتری استفاده کرد. روش خنککننده مایع الزامات بالایی در مورد هوابندی سیستم دارد. خنککننده مواد تغییر فاز دهنده به فرآیند تغییر حالت ماده و تأمین گرمای نهان مواد بدون تغییر دما و تغییر خواص فیزیکی اشاره دارد. این فرآیند مقدار زیادی گرمای نهان را برای خنک کردن باتری جذب یا آزاد میکند. با این حال، پس از تغییر فاز کامل ماده تغییر فاز دهنده، گرمای باتری را نمیتوان به طور موثر از بین برد.
روش خنککننده مستقیم (خنککننده مستقیم مبرد) از اصل گرمای نهان تبخیر مبردها (R134a و غیره) برای ایجاد سیستم تهویه مطبوع در خودرو یا سیستم باتری استفاده میکند و اواپراتور سیستم تهویه مطبوع را در سیستم باتری نصب میکند و مبرد را در اواپراتور تبخیر میکند و به سرعت و به طور موثر گرمای سیستم باتری را از بین میبرد تا خنکسازی سیستم باتری تکمیل شود.
زمان ارسال: ۲۵ ژوئن ۲۰۲۴
