Uusien energialähteiden tärkeimpänä virtalähteenä akuilla on suuri merkitys uusille energialähteille. Ajoneuvon todellisen käytön aikana akku joutuu kohtaamaan monimutkaisia ja vaihtelevia käyttöolosuhteita. Ajoneuvon toimintasäteen parantamiseksi ajoneuvon on sijoitettava mahdollisimman monta akkua tiettyyn tilaan, joten akkupaketin tila ajoneuvossa on hyvin rajallinen. Akku tuottaa paljon lämpöä ajoneuvon käytön aikana ja kerääntyy ajan myötä suhteellisen pieneen tilaan. Akkupaketin kennojen tiheän pinoamisen vuoksi lämmön haihduttaminen keskialueella on myös suhteellisen vaikeaa, mikä pahentaa kennojen välistä lämpötilaeroa. Tämä heikentää akun lataus- ja purkaustehokkuutta ja vaikuttaa akun tehoon. Se aiheuttaa lämpöpurkauksia ja vaikuttaa järjestelmän turvallisuuteen ja käyttöikään.
Akun lämpötilalla on suuri vaikutus sen suorituskykyyn, käyttöikään ja turvallisuuteen. Alhaisissa lämpötiloissa litiumioniakkujen sisäinen vastus kasvaa ja kapasiteetti laskee. Äärimmäisissä tapauksissa elektrolyytti jäätyy eikä akkua voida purkaa. Akkujärjestelmän suorituskyky alhaisissa lämpötiloissa heikkenee merkittävästi, mikä johtaa sähköajoneuvojen tehon heikkenemiseen ja toimintasäteen heikkenemiseen. Kun uusia energianlähteenä toimivia ajoneuvoja ladataan alhaisissa lämpötiloissa, yleinen AMS-järjestelmä lämmittää akun ensin sopivaan lämpötilaan ennen lataamista. Jos sitä ei käsitellä oikein, se johtaa välittömään ylijännitteeseen, mikä puolestaan voi aiheuttaa sisäisen oikosulun ja lisää savua, tulipalon tai jopa räjähdyksen. Sähköajoneuvojen akkujärjestelmän matalan lämpötilan latausturvallisuusongelma rajoittaa suuresti sähköajoneuvojen mainostamista kylmillä alueilla.
Akun lämmönhallinta on yksi AMS:n tärkeimmistä toiminnoista. Sen pääasiallinen tehtävä on pitää akkupaketti toiminnassa oikealla lämpötila-alueella kaikkina aikoina, jotta akkupaketti pysyy parhaassa mahdollisessa toimintakunnossa. Akun lämmönhallintaan kuuluvat pääasiassa jäähdytys, lämmitys ja lämpötilan tasaus. Jäähdytys- ja lämmitystoimintoja säädetään pääasiassa ulkoisen lämpötilan mahdollisten vaikutusten mukaan akkuun. Lämpötilan tasausta käytetään akun sisäisen lämpötilaeron pienentämiseen ja akun tietyn osan ylikuumenemisesta johtuvan nopean hajoamisen estämiseen.
Yleisesti ottaen akkujen jäähdytystavat jaetaan kolmeen pääluokkaan: ilmajäähdytys, nestejäähdytys ja suorajäähdytys. Ilmajäähdytystilassa käytetään luonnollista tuulta tai jäähdytysilmaa matkustamossa, joka virtaa akun pinnan läpi lämmönvaihdon ja jäähdytyksen aikaansaamiseksi. Nestejäähdytyksessä käytetään yleensä erillistä jäähdytysnesteputkea akun lämmittämiseen tai jäähdyttämiseen. Tällä hetkellä tämä menetelmä on jäähdytyksen valtavirta. Esimerkiksi Tesla ja Volt käyttävät tätä jäähdytysmenetelmää. Suorajäähdytysjärjestelmässä akun jäähdytysputkea ei tarvita, ja akun jäähdyttämiseen käytetään suoraan kylmäainetta.
1. Ilmajäähdytysjärjestelmä:
Varhaisissa tehoakuissa monet tehoakut jäähdytettiin ilmajäähdytyksellä niiden pienen kapasiteetin ja energiatiheyden vuoksi. Ilmajäähdytys (PTC-ilmalämmitin) jaetaan kahteen luokkaan: luonnollinen ilmajäähdytys ja pakotettu ilmajäähdytys (puhaltimen avulla), ja se käyttää luonnollista tuulta tai kylmää ilmaa ohjaamossa akun jäähdyttämiseen.
Tyypillisiä ilmajäähdytteisten järjestelmien edustajia ovat Nissan Leaf, Kia Soul EV jne.; tällä hetkellä 48 V:n mikrohybridiajoneuvojen 48 V:n akut on yleensä sijoitettu matkustamoon ja jäähdytetty ilmajäähdytyksellä. Ilmajäähdytysjärjestelmän rakenne on suhteellisen yksinkertainen, teknologia on suhteellisen kehittynyttä ja kustannukset ovat alhaiset. Ilman vähäisen lämmönsiirron vuoksi sen lämmönvaihtotehokkuus on kuitenkin alhainen, akun sisälämpötilan tasaisuus ei ole hyvä ja akun lämpötilan tarkempi hallinta on vaikeaa. Siksi ilmajäähdytysjärjestelmä sopii yleensä tilanteisiin, joissa ajomatka on lyhyt ja ajoneuvon paino on kevyt.
On syytä mainita, että ilmajäähdytteisessä järjestelmässä ilmakanavan suunnittelulla on tärkeä rooli jäähdytystehossa. Ilmakanavat jaetaan pääasiassa sarjakanaviin ja rinnakkaisiin ilmakanaviin. Sarjarakenne on yksinkertainen, mutta vastus on suuri; rinnakkaisrakenne on monimutkaisempi ja vie enemmän tilaa, mutta lämmönpoisto on tasainen.
2. Nestemäinen jäähdytysjärjestelmä
Nestejäähdytystila tarkoittaa, että akku käyttää jäähdytysnestettä lämmönvaihtoon (PTC-jäähdytysnesteen lämmitinJäähdytysneste voidaan jakaa kahteen tyyppiin, jotka voivat olla suoraan kosketuksissa akkukennoon (piiöljy, risiiniöljy jne.) ja jotka voivat olla kosketuksissa akkukennoon vesikanavien kautta (vesi ja etyleeniglykoli jne.). Tällä hetkellä käytetään enemmän veden ja etyleeniglykolin seosta. Nestejäähdytysjärjestelmässä on yleensä jäähdytin, joka on kytketty jäähdytyskiertoon, ja akun lämpö johdetaan pois kylmäaineen avulla. Sen ydinosat ovat kompressori, jäähdytin ja...sähköinen vesipumppuJäähdytyksen voimanlähteenä kompressori määrittää koko järjestelmän lämmönvaihtokapasiteetin. Jäähdytin toimii kylmäaineen ja jäähdytysnesteen välisenä lämmönvaihtona, ja lämmönvaihdon määrä määrää suoraan jäähdytysnesteen lämpötilan. Vesipumppu määrittää jäähdytysnesteen virtausnopeuden putkistossa. Mitä nopeampi virtausnopeus, sitä parempi lämmönsiirtokyky ja päinvastoin.
Julkaisun aika: 09.08.2024
