Tipuri de sisteme de management termic al bateriei
Diferite metode de gestionare termică a bateriei implică un număr diferit de piese, structuri și structuri. Sunt selectate diferite tipuri de sisteme de management termic pe baza costurilor de dezvoltare a vehiculului, a greutății vehiculului și a cerințelor de spațiu. Principalele rute tehnice sunt următoarele cinci tipuri:
1. Tip de răcire directă
Denumită tehnologie de răcire directă a bateriei, sistemul de răcire directă este un evaporator frigorific încorporat în interiorul bateriei, care este conectat la sistemul de aer condiționat printr-o conductă. Când bateria trebuie să fie răcită, compresorul este utilizat pentru a trimite agentul frigorific comprimat în evaporatorul din interiorul bateriei și apoi pentru a elimina căldura din interiorul bateriei pentru a obține efectul de răcire. Sistemul are avantajele structurii compacte, efect de răcire bun, număr mic de piese (este necesară doar o conductă de refrigerare de intrare și o conductă de ieșire), greutate redusă etc. Cu toate acestea, dezavantajul acestui sistem este că nu poate încălzi bateria sub condiții de temperatură scăzută sub zero, apa condensată generată în timpul procesului de refrigerare este neprotejată, iar uniformitatea temperaturii agentului frigorific este dificil de controlat. Sistemul de refrigerare are o durată scurtă de viață și fiabilitate scăzută și adesea apar scurgeri de agent frigorific, capacitate de refrigerare insuficientă și alte defecțiuni. Aceasta este cea mai recentă tehnologie de răcire a bateriei, cu o maturitate relativ scăzută. A fost aplicat în modele produse în serie, cum ar fi BYD și Tesla de pe piață. Este o cale tehnică majoră în viitor, așa cum se arată în Figura 1.
2. Tip răcire cu apă radiator
Circuitul de răcire a radiatorului este un circuit independent, care constă dintr-un radiator, o pompă electronică de apă, un încălzitor etc., având ca mediu antigel. Antigelul iese din calorifer, trece prin încălzitor către baterie și, în final, revine la calorifer. Această metodă de circulație este utilizată pentru răcirea și încălzirea bateriei. Sistemul are avantajele unei structuri simple, costuri reduse și economie de energie într-un mediu peren cu temperatură scăzută. Cu toate acestea, sistemul are o eficiență scăzută de disipare a căldurii, iar temperatura apei este ridicată într-un mediu climatic cu temperatură ridicată vara, care nu poate îndeplini condițiile de utilizare într-un mediu cu temperatură ridicată, așa cum se arată în Figura 2.
3. Răcire directă și tip răcire cu apă
Acest sistem este integrat pe baza răcirii directe și a răcirii cu apă și face legătura între sistemul de aer condiționat și sistemul de răcire cu apă prin răcirea bateriei Chiller (numit și schimbător de căldură). Acest sistem evită neajunsurile primelor două metode de răcire și este unul dintre cele mai utilizate sisteme de management termic al bateriei. Sistemul are mai multe componente decât primele două, sistemul este mai complex, iar spațiul necesar pentru aspectul componentelor este relativ mare. Sarcina compresorului este mare în timpul funcționării, ceea ce consumă multă energie pentru întregul vehicul și are o economie slabă. În plus, atunci când sistemul de aer condiționat se defectează parțial, cererea de răcire a bateriei nu poate fi îndeplinită în totalitate, așa cum se arată în Figura 3.
4. Tip hibrid răcit cu apă
Acest sistem se bazează pe sistemul de răcire cu apă de răcire directă și adaugă un sistem de răcire cu apă la radiator. Cele două sunt dispuse în circuite paralele. Prin controlul electrovalvei, se folosesc diferite circuite pentru a răci bateria în diferite condiții. În medii cu temperatură scăzută, doar sistemul de răcire cu apă a radiatorului trebuie să funcționeze. Când vă aflați într-un mediu cu temperatură ridicată, treceți la sistemul de răcire direct cu apă de răcire. În condiții dure de lucru, cele două sisteme pot funcționa în același timp, iar bateria poate obține și o capacitate maximă de răcire, care poate acoperi practic toate mediile de utilizare. Acest sistem de răcire este extrem de complex și costisitor și are cerințe ridicate pentru spațiul de amplasare al întregului vehicul. Strategia de control a sistemului este complexă, iar stabilitatea și fiabilitatea reprezintă o provocare. Acest sistem este folosit și în majoritatea modelelor hibride PHEV de pe piață și are tehnologie matură, așa cum se arată în Figura 4.
5. Tip de răcire cu aer
Acest sistem ghidează direct aerul rece din habitaclu către baterie printr-o conductă și folosește aerul rece pentru a răci bateria. Avantajele acestui sistem sunt structura simplă, temperatura aerului rece controlabilă și costul redus al sistemului. Are însă și dezavantajele sistemului de răcire directă. Sistemul nu are funcție de încălzire, iar apa condensată generată pe suprafața bateriei nu este ușor de uscat, ceea ce prezintă riscul de eroziune și contaminare în interiorul bateriei. Acest tip de metodă de management termic nu este în general recomandat, vezi Figura 5.
