Какво представлява системата за термично управление на батерията?

Като една от трите основни електрически системи на чисто електрически търговски превозни средства, захранващият батериен пакет е ефективен главно при осигуряване на енергия за задвижването на електрически камиони.

За захранващите батерии температурата е един от ключовите фактори, влияещи върху нормалното зареждане и разреждане и обхвата на батерията.

Твърде ниските температури през зимата могат да доведат до значително намаляване на пробега на превозното средство, докато прекалено високите температури през лятото могат да повлияят на разсейването на топлината от батерията или дори на спонтанното запалване.

За да се поддържа добро представяне на акумулаторния пакет при всякакви температури на околната среда, много производители на превозни средства го оборудват със система за термично управление. И така, какво точно прави системата за управление на топлината? И какви са основните системи за управление на топлината в камионите?

Какво представлява системата за термично управление на батерията?

Няма съмнение, че температурата, при която се използва батерията, и температурата на околната среда са изключително важни за чисто електрическите камиони. При частично тежки условия, като екстремна топлина или студ, съществува риск от повреда на батерията, което може да намали нейната производителност и експлоатационен живот.

Въпреки че външният стил на повечето чисто електрически камиони е премахнал традиционната голяма отворена решетка на превозните средства с гориво в полза на по-техничен, затворен дизайн, трите електрически системи все още генерират топлина, когато чисто електрическият камион работи и също изискват известно охлаждане .

Например, ако батерията прегрее по време на употреба, това ще има известно въздействие върху безопасността и живота на самата батерия. В допълнение, през зимата производителността на батерията и ефективността на чисто електрическите камиони ще станат по-ниски, ако превозното средство се използва в студени зони, най-прякото въздействие е, че пробегът е значително намален, а при твърде ниска температура електрическите камиони обикновено също изглеждат твърде бавни или дори трудни за зареждане.

Разбира се, двигателят също се нуждае от охлаждаща течност, за да разсейва топлината. Понастоящем чисто електрическите камиони са оборудвани предимно със синхронни двигатели с постоянни магнити, които все още се нуждаят от охлаждаща течност, за да разсейват топлината при тежко натоварване и условия на изкачване по хълм. Ако двигателят стане твърде горещ за твърде дълго време, постоянните магнити може да се демагнетизират и да настъпи необратима повреда.

Прилагането на системата за термично управление на батерията е една от ключовите технологии, за да се гарантира, че захранващата батерия се използва правилно при различни температури и при различни условия, за да се увеличи максимално използването на енергията на батерията за подпомагане на шофирането. Основната му цел е да поддържа температурата на батерията в правилния диапазон, като по този начин позволява на батерията да работи оптимално.

Например системата за термично управление може да регулира температурата на самата батерия за различни температури на околната среда, за да намали влиянието на външните температури върху работата на батерията. В допълнение, системата за термично управление може да попречи на образуването на локализирани горещи зони и да намали температурните разлики в батерията, като по този начин избягва ефектите от локализирано прегряване на батерията.

Понастоящем масовите решения за термично управление на батериите на пазара на търговски превозни средства са разделени главно в две категории: с въздушно охлаждане и с течно охлаждане.

Повечето от чисто електрическите малки камиони, микро камиони и леки камиони са предимно с въздушно охлаждане, докато течно охлаждане се използва по-често в чисто електрически тежки камиони и ремаркета за трактори, където мощността на зареждане и разреждане е по-голяма.

Под въздушно охлаждане всъщност имаме предвид естествено охлаждане, чийто принцип е използването на естествен вятър за охлаждане на батерията.

Съобщава се, че има и подобрено решение за въздушно охлаждане, при което материал, който може да провежда топлина, се добавя към краищата на електродите на акумулаторната клетка, което позволява топлината да се прехвърля през топлопроводимия материал към металния корпус, за да разсейва топлината , а цялостната му охлаждаща ефективност ще бъде още по-добра.

Основното предимство на охлаждането с въздушно охлаждане е, че е просто и с ниска цена и няма възможност за изтичане на течност, което го прави по-надеждно като цяло.

Ако местната температура е подходяща за всички сезони и няма екстремни горещини или студено време, въздушното охлаждане също е достатъчно и е подходящо за работа с чисто електрически камион.

Като цяло термичното управление с въздушно охлаждане е очевидно по-подходяща опция за чисто електрически микрокамиони и електрически лекотоварни автомобили, които са предимно благоприятни за цените.

Въпреки че има определени предимства по отношение на цената, тази технология с въздушно охлаждане с въздух като среда има очевидни недостатъци. В крайна сметка той може да разчита само на външно издухване на въздух за охлаждане, което е неефективно и неефективно и има ограничен охлаждащ ефект при разреждане с висока мощност.

Освен това въздушното охлаждане също се влияе пряко от външната температура, особено при изключително горещи или студени метеорологични условия, и разсейването на топлината и ефективността на топлопредаване на батерията ще бъдат засегнати до известна степен.

В сравнение с електрическите камиони с термично управление на батерията с въздушно охлаждане, течното охлаждане е много по-спокойно по отношение на разсейването на топлината и изолацията. Принципът е, че охлаждащата течност в тръбопроводите за охлаждаща течност вътре в батерията премахва топлината, генерирана от батерията по време на работа, като по този начин охлажда батерията.

С прости думи течното охлаждане означава, че няколко тръби са подредени в батерията и когато е необходимо охлаждане, охлаждащата течност се излива в тръбите, за да се отстрани топлината, генерирана от батерията чрез циркулация на вода, за да се постигне охлаждащ ефект.

В допълнение към по-ефективното охлаждане на батерията, някои от системите за термично управление с течно охлаждане също загряват батерията, позволявайки на батерията бързо да влезе в оптимални работни условия дори при ниски температури.

Ясно е, че течното охлаждане има по-високо и по-ефективно разсейване на топлината от въздушното охлаждане, дори при големи натоварвания или висока изходна мощност, когато натоварването на батерията е твърде голямо, системата за разсейване на топлината с циркулация на течна охлаждаща вода може да охлади батерията във времето и разсейването на топлината също е по-равномерно и температурната разлика между клетките на батерията е по-малка, което може ефективно да подобри стабилността и експлоатационния живот на батерията.

Решенията за термично управление с течно охлаждане са по-ефективни при поддържане на температурата на батерията в рамките на разумен диапазон, което позволява на батерията да бъде допълнително подобрена по отношение на ефективност, стабилност и издръжливост.

Електрическите камиони с течно охлаждане обаче са значително по-скъпи от тези с въздушно охлаждане, а цялостният дизайн е по-сложен. Ако използвате автомобила си в среда с подходяща температура и имате добри навици за шофиране, въздушното охлаждане е напълно подходящо.

Разбира се, ако околната среда е сравнително сурова, температурната разлика между сезоните е голяма и често има големи натоварвания, тогава течното охлаждане очевидно е по-подходящо.

Независимо дали става дума за чисто електрически микро-камион или чисто електрически лек камион, много производители са оборудвали батерията с функция за нагряване. Принципът е батерията да се затопли с помощта на електрически нагревателен проводник, за да се предотврати работата на батерията при твърде ниска температура, като по този начин се подобрява ефективността на батерията.

Особено на север, където температурата на околната среда е сравнително ниска, функцията за нагряване на батерията позволява на батерията да работи по-ефективно, като по този начин увеличава обхвата и намалява прекомерното разграждане на батерията.

За новите енергийни камиони ефективната система за термично управление на батерията е изключително важна и има голямо влияние върху изживяването при шофиране.

Въпреки че решенията за термично управление с въздушно охлаждане понастоящем представляват по-голям дял от чисто електрически микрокамиони и чисто електрически лекотоварни камиони, електрическите камиони с течно охлаждане са очевидно по-изгодни от гледна точка на ефекта на използване и технологията.

Смята се, че тъй като технологията продължава да се подобрява, актуализира и намалява разходите, все повече и повече продукти ще приемат системи за термично управление на батерията с течно охлаждане.