Mikä on akun lämmönhallintajärjestelmä?

Akkuyksikkö on yksi puhtaasti sähköisten hyötyajoneuvojen kolmesta ydinsähköjärjestelmästä, ja se on pääasiassa tehokas energianlähteenä sähköautojen ajoon.

Tehoakkujen kohdalla lämpötila on yksi avaintekijöistä, jotka vaikuttavat akun normaaliin lataus- ja purkaussuorituskykyyn ja toiminta-alueeseen.

Liian kylmät lämpötilat talvella voivat vähentää merkittävästi ajoneuvon toimintasäteitä, kun taas liian kuumat lämpötilat kesällä voivat vaikuttaa akun lämmön haihtumiseen tai jopa itsestään syttymiseen.

Säilyttääkseen akun hyvän suorituskyvyn kaikissa ympäristön lämpötiloissa monet ajoneuvovalmistajat varustavat sen lämmönhallintajärjestelmällä. Mitä lämmönhallintajärjestelmä sitten tarkalleen tekee? Ja mitkä ovat kuorma-autojen yleiset lämmönhallintajärjestelmät?

Mikä on akun lämmönhallintajärjestelmä?

Ei ole epäilystäkään siitä, että akun käyttölämpötila ja ympäristön lämpötila ovat erittäin tärkeitä puhtaasti sähköautoille. Osittain ankarissa olosuhteissa, kuten äärimmäisessä kuumuudessa tai kylmässä, on olemassa vaara akun vaurioitumisesta, mikä voi lyhentää sen suorituskykyä ja käyttöikää.

Vaikka useimpien puhdassähköautojen ulkomuotoilussa perinteinen suuri avoin säleikkö polttoainekäyttöisistä ajoneuvoista on poistettu teknisemmän, suljetun rakenteen vuoksi, kolme sähköjärjestelmää tuottavat silti lämpöä puhtaan sähköauton ollessa käytössä ja vaativat myös jonkin verran jäähdytystä. .

Jos akku esimerkiksi ylikuumenee käytön aikana, sillä on tietty vaikutus itse akun turvallisuuteen ja käyttöikään. Lisäksi talvella puhtaan sähköauton akun suorituskyky ja hyötysuhde heikkenevät, jos ajoneuvoa käytetään kylmillä alueilla, suorin vaikutus on, että toimintasäde pienenee huomattavasti ja liian alhaisessa lämpötilassa sähköautot yleensä myös näyttää olevan liian hidas tai jopa vaikea ladata.

Tietenkin moottori tarvitsee myös jäähdytysnestettä lämmön haihduttamiseksi. Tällä hetkellä puhtaasti sähköautot on enimmäkseen varustettu kestomagneettisynkronimoottoreilla, jotka tarvitsevat edelleen jäähdytysnestettä lämmön haihduttamiseen raskaassa kuormituksessa ja mäkikiipeilyolosuhteissa. Jos moottori kuumenee liian kauan, kestomagneetit voivat demagnetoitua ja aiheuttaa peruuttamattomia vaurioita.

Akun lämmönhallintajärjestelmän soveltaminen on yksi avainteknologioista, joilla varmistetaan, että tehoakkua käytetään oikein eri lämpötiloissa ja erilaisissa olosuhteissa, jotta akun energian käyttö ajon apuna voidaan maksimoida. Sen päätavoite on pitää akun lämpötila oikealla alueella, jolloin akku toimii optimaalisesti.

Lämmönhallintajärjestelmä voi esimerkiksi säätää itse akun lämpötilaa eri ympäristön lämpötiloja varten vähentääkseen ulkoisten lämpötilojen vaikutusta akun suorituskykyyn. Lisäksi lämmönhallintajärjestelmä voi estää paikallisten kuumien vyöhykkeiden muodostumisen ja vähentää lämpötilaeroja akun sisällä, jolloin vältetään akun paikallisen ylikuumenemisen vaikutukset.

Tällä hetkellä hyötyajoneuvomarkkinoiden valtavirran akkujen lämmönhallintaratkaisut on jaettu pääasiassa kahteen kategoriaan: ilmajäähdytteisiin ja nestejäähdytteisiin.

Suurin osa puhdassähköisistä pienkuorma-autoista, mikroautoista ja kevyistä kuorma-autoista on pääosin ilmajäähdytteisiä, kun taas nestejäähdytteisiä käytetään useammin puhtaasti sähköisissä raskaissa kuorma-autoissa ja vetoperävaunuissa, joissa lataus- ja purkuteho on suurempi.

Ilmajäähdytyksellä tarkoitamme itse asiassa luonnollista jäähdytystä, jonka periaate on käyttää luonnollista tuulta akun jäähdyttämiseen.

On raportoitu, että on olemassa myös paranneltu ilmajäähdytysratkaisu, jossa lämpöä johtavaa materiaalia lisätään akkukennon elektrodien päihin, jolloin lämpö siirtyy lämpöä johtavan materiaalin läpi metallikoteloon lämmön haihduttamiseksi. , ja sen yleinen jäähdytystehokkuus on vielä parempi.

Ilmajäähdytteisen jäähdytyksen tärkein etu on, että se on yksinkertainen ja edullinen, eikä nestevuotoja ole, mikä tekee siitä yleisesti luotettavamman.

Jos paikallinen lämpötila on sopiva kaikkina vuodenaikoina eikä ole äärimmäistä lämpöä tai kylmää säätä, riittää myös ilmajäähdytys ja se soveltuu puhtaaseen sähköautokäyttöön.

Kokonaisuutena ilmajäähdytteinen lämmönhallinta on selkeästi sopivampi vaihtoehto puhtaasti sähköisiin mikroautoihin ja sähkökevyisiin kuorma-autoihin, jotka ovat pääosin hintaystävällisiä.

Vaikka sillä on tiettyjä etuja hinnan suhteen, tällä ilmajäähdytteisellä tekniikalla, jossa ilma on väliaineena, on ilmeisiä haittoja. Loppujen lopuksi se voi luottaa vain ulkopuoliseen puhallusilmaan jäähdytykseen, joka on tehotonta ja tehotonta ja jolla on rajoitettu jäähdytysteho purettaessa suurella teholla.

Lisäksi ulkolämpötila vaikuttaa suoraan ilmajäähdytykseen, erityisesti erittäin kuumissa tai kylmissä sääolosuhteissa, ja akun lämmönpoisto- ja lämmönsiirtotehokkuus vaikuttaa jossain määrin.

Verrattuna sähköautoihin, joissa on ilmajäähdytteinen akun lämmönhallinta, nestejäähdytys on paljon rennompaa lämmönpoiston ja eristyksen suhteen. Periaatteena on, että akun sisällä olevissa jäähdytyslinjoissa oleva jäähdytysneste poistaa akun käytön aikana tuottaman lämmön ja jäähdyttää näin akkua.

Yksinkertaisesti sanottuna nestejäähdytys tarkoittaa sitä, että akkupakkaukseen on järjestetty useita putkia ja kun jäähdytystä tarvitaan, putkiin kaadetaan jäähdytysnestettä akun vesikierron kautta tuottaman lämmön poistamiseksi jäähdytysvaikutuksen saavuttamiseksi.

Sen lisäksi, että jotkin nestejäähdytteiset lämmönhallintajärjestelmät jäähdyttävät akkua tehokkaammin, ne myös lämmittävät akkua, jolloin akku pääsee nopeasti optimaalisiin käyttöolosuhteisiin jopa alhaisissa lämpötiloissa.

On selvää, että nestejäähdytyksellä on suurempi ja tehokkaampi lämmönpoisto kuin ilmajäähdytyksellä, jopa raskaan kuormituksen tai suuren tehon ollessa kyseessä, kun akun kuormitus on liian korkea, nestejäähdytysvesikiertoinen lämmönpoistojärjestelmä voi jäähdyttää akkua. ajan myötä, ja lämmön hajoaminen on myös tasaisempaa ja akkukennojen välinen lämpötilaero on pienempi, mikä voi parantaa tehokkaasti akun vakautta ja käyttöikää.

Nestejäähdytteiset lämmönhallintaratkaisut pitävät akun lämpötilan tehokkaammin kohtuullisella alueella, mikä mahdollistaa akun tehokkuuden, vakauden ja kestävyyden parantamisen entisestään.

Nestejäähdytteiset sähköautot ovat kuitenkin huomattavasti kalliimpia kuin ilmajäähdytteiset, ja kokonaisrakenne on monimutkaisempi. Jos käytät ajoneuvoasi sopivassa lämpötilassa ja sinulla on hyvät ajotottumukset, ilmajäähdytys on täysin riittävä.

Tietysti, jos ympäristö on suhteellisen ankara, vuodenaikojen välinen lämpötilaero on suuri ja kuormitukset ovat usein raskaita, nestejäähdytys on tietysti sopivampi.

Olipa kyseessä puhdassähköinen mikroauto tai puhdassähköinen kevyt kuorma-auto, monet valmistajat ovat varustaneet akkupaketin lämmitystoiminnolla. Periaatteena on lämmittää akkua sähkölämmityslangan avulla, jotta akku ei toimisi liian alhaisessa lämpötilassa, mikä parantaa akun hyötysuhdetta.

Erityisesti pohjoisessa, jossa ympäristön lämpötila on suhteellisen alhainen, akun lämmitystoiminto mahdollistaa akun tehokkaamman toiminnan, mikä lisää kantamaa ja vähentää akun liiallista kulumista.

Uusille energia-autoille tehokas akun lämmönhallintajärjestelmä on erittäin tärkeä ja sillä on suuri vaikutus ajokokemukseen.

Vaikka ilmajäähdytteisten lämmönhallintaratkaisujen osuus puhtaasti sähköisistä mikroautoista ja puhtaasti sähköisistä kevyistä kuorma-autoista on tällä hetkellä suurempi, on nestejäähdytteiset sähköautot käyttövaikutuksen ja tekniikan kannalta selvästi edullisempia.

Uskotaan, että kun tekniikka paranee, päivitetään ja alentaa kustannuksia, yhä useammat tuotteet ottavat käyttöön nestejäähdytteisiä akkujen lämmönhallintajärjestelmiä.