Что такое система терморегулирования аккумулятора?

Являясь одним из основных компонентов трансмиссии электрического коммерческого автомобиля, основная функция тягового аккумуляторного блока заключается в обеспечении энергией для движения электрического грузовика.

Температура является критическим фактором, влияющим на нормальную зарядку и разрядку, а также на запас хода тягового аккумуляторного блока. Чрезвычайно низкие температуры могут значительно сократить запас хода автомобиля, а чрезмерное тепло может повлиять на охлаждение аккумулятора и даже привести к тепловому разгону или возгоранию.

Чтобы аккумуляторные батареи работали хорошо при различных температурах окружающей среды, многие автопроизводители оснащают их системами терморегулирования. Так что же делает система терморегулирования? Каковы основные системы терморегулирования в грузовиках?

Несомненно, температура аккумулятора во время использования и температура окружающей среды чрезвычайно важны для чисто электрических грузовиков, а некоторые суровые условия, такие как сильная жара или холод, могут привести к повреждению аккумулятора, что, в свою очередь, снижает производительность и срок службы. срок службы батареи.

Хотя большинство чисто электрических грузовиков отказались от традиционной конструкции большой открытой решетки радиатора, характерной для обычных автомобилей, работающих на топливе, и заменили ее закрытой конструкцией, электрические грузовики по-прежнему выделяют тепло из своих систем трансмиссии во время работы. Поэтому они все равно требуют определенного уровня охлаждения.

Если аккумулятор перегревается во время использования, это может отрицательно повлиять на его безопасность и общий срок службы. Кроме того, при эксплуатации электрогрузовиков в холодных регионах зимой производительность и эффективность аккумулятора могут снизиться. Самым прямым последствием является значительное сокращение запаса хода автомобиля, а при экстремально низких температурах зарядка электрогрузовиков может замедляться или даже затрудняться.

Разумеется, электродвигателю также необходима система охлаждения для отвода тепла. В настоящее время многие чисто электрические грузовики оснащены синхронными двигателями с постоянными магнитами, которым по-прежнему требуется система охлаждения для отвода тепла при больших нагрузках, например, при подъеме на склон. Если двигатель работает при высоких температурах в течение длительного периода времени, это может привести к размагничиванию постоянных магнитов двигателя, что приведет к необратимому повреждению.

Применение систем терморегулирования аккумуляторов является одной из ключевых технологий обеспечения нормальной работы тяговых аккумуляторов при различных температурах и условиях в электромобилях. Это позволяет максимально эффективно использовать энергию аккумулятора для облегчения вождения. Основная цель этих систем — поддерживать температуру аккумулятора в соответствующем диапазоне, позволяя аккумуляторному блоку достигать оптимальных характеристик.

Например, система управления температурным режимом может регулировать внутреннюю температуру аккумулятора в зависимости от различных температур окружающей среды, тем самым уменьшая влияние внешней температуры на производительность аккумулятора. Кроме того, система управления температурным режимом может предотвратить образование локальных горячих точек и свести к минимуму колебания температуры внутри аккумуляторной батареи, смягчая вредные последствия, вызванные локальным перегревом.

На современном рынке коммерческих автомобилей основные решения по управлению температурой аккумуляторов можно разделить на два типа: воздушное охлаждение и жидкостное охлаждение. Воздушное охлаждение преимущественно используется в небольших электрических фургонах и легких грузовиках, тогда как жидкостное охлаждение чаще применяется в тяжелых электрических грузовиках и электрических тягачах-прицепах, которым требуется более высокая выходная мощность.

Воздушное охлаждение использует естественный поток воздуха для отвода тепла от аккумулятора. Существует также модернизированная версия воздушного охлаждения, где к электродам на обоих концах аккумуляторных ячеек добавлены теплопроводящие материалы. Это позволяет передавать тепло через проводящие материалы к металлическому корпусу для более эффективного рассеивания тепла. Эта модернизированная система воздушного охлаждения обеспечивает повышенную общую эффективность рассеивания тепла.

Преимущества воздушного охлаждения заключаются главным образом в его простой конструкции, низкой стоимости и отсутствии потенциальных утечек жидкости, что повышает общую надежность. В целом, для небольших электрических фургонов и легких электрических грузовиков, которые отдают предпочтение ценовым преимуществам, управление температурой с воздушным охлаждением, очевидно, является более подходящим выбором.

Хотя технология воздушного охлаждения, в которой в качестве среды используется воздух, предлагает некоторые преимущества в стоимости, она также имеет заметные недостатки. Его эффективность охлаждения относительно низкая, а общий эффект охлаждения умеренный, поскольку для рассеивания тепла он полагается исключительно на внешний поток воздуха. Эффективность охлаждения ограничена, особенно при разрядах большой мощности. Кроме того, на воздушное охлаждение напрямую влияют внешние температуры, особенно в очень жарких или холодных погодных условиях, что может в некоторой степени повлиять на рассеивание тепла аккумулятором и эффективность передачи.

По сравнению с электрическими грузовиками с воздушным охлаждением для управления температурой аккумулятора жидкостное охлаждение обеспечивает более эффективное рассеивание тепла и изоляцию. Принцип жидкостного охлаждения предполагает циркуляцию охлаждающей жидкости в контуре охлаждающей жидкости внутри аккумуляторной батареи для отвода тепла, выделяющегося во время работы батареи, обеспечивая тем самым эффективный отвод тепла от батареи.

Проще говоря, жидкостное охлаждение предполагает расположение нескольких трубопроводов внутри аккумуляторного блока. Когда требуется охлаждение, в эти трубопроводы закачивается охлаждающая жидкость, а выделяемое аккумулятором тепло уносится через систему циркуляции воды, достигая охлаждающего эффекта.

Помимо более эффективного отвода тепла от аккумуляторной батареи, некоторые системы управления температурным режимом с жидкостным охлаждением также включают в себя функцию нагрева батареи. Это позволяет аккумулятору быстро достичь оптимальной рабочей температуры даже в холодных условиях. Очевидно, что жидкостное охлаждение обеспечивает более высокую и более надежную эффективность рассеивания тепла по сравнению с воздушным охлаждением. Даже при тяжелых нагрузках или высокой выходной мощности, когда нагрузка на аккумуляторную батарею чрезмерна, система циркуляции охлаждающей воды может быстро охладить аккумуляторную батарею. Кроме того, жидкостное охлаждение обеспечивает более равномерное рассеивание тепла, уменьшает разницу температур между элементами батареи и эффективно повышает стабильность и срок службы аккумуляторной батареи.

Решения по управлению температурой с жидкостным охлаждением позволяют более эффективно контролировать температуру батареи в разумных пределах, тем самым еще больше повышая эффективность работы, стабильность и долговечность аккумуляторной батареи. Однако по затратам на приобретение электрогрузовики, оснащенные жидкостным охлаждением, заметно дороже, чем с воздушным охлаждением. Общая конструкция также более сложна. Если в вашей рабочей среде подходящая температура и у вас хорошие привычки вождения, использования воздушного охлаждения вполне достаточно.

Многие производители теперь оборудуют аккумуляторные блоки как небольших электрических фургонов, так и электрических легких грузовиков функциями обогрева. Принцип заключается в обеспечении дополнительного подогрева аккумулятора с помощью электронагревательных элементов, обеспечивающего прогрев аккумулятора и предотвращающего его работу при слишком низких температурах. Это помогает повысить эффективность аккумулятора. Функция подогрева аккумулятора позволяет аккумулятору работать более эффективно, тем самым увеличивая запас хода и снижая вероятность чрезмерного снижения производительности аккумулятора.

Линии жидкостного охлаждения зарезервированы, но не подключены.▲

Для новых энергетических грузовиков эффективная система управления температурой аккумулятора чрезвычайно важна и оказывает большое влияние на качество вождения.