Auton lämmönhallintajärjestelmä on tärkeä järjestelmä, joka säätelee auton ohjaamon ympäristöä ja auton osien työympäristöä, ja se parantaa energiankäytön tehokkuutta jäähdytyksen, lämmityksen ja lämmön sisäisen johtumisen kautta. Yksinkertaisesti sanottuna se on kuin ihmisten tarvitsisi käyttää kuumelaastaria, kun heillä on kuumetta, ja sietämättömän kylmän aikana heidän tarvitsisi käyttää vauvanlämmitintä. Täyssähköajoneuvojen monimutkaiseen rakenteeseen ihminen ei voi puuttua, joten niiden oma "immuunijärjestelmä" on tärkeässä roolissa.
Täyssähköajoneuvojen lämmönhallintajärjestelmä auttaa ajamisessa maksimoimalla akun energian käytön. Käyttämällä ajoneuvon lämpöenergiaa huolellisesti uudelleen ilmastointiin ja ajoneuvon sisällä oleviin akkuihin, lämmönhallinta voi säästää akun energiaa ja pidentää ajoneuvon ajomatkaa, ja sen edut ovat erityisen merkittäviä äärimmäisissä kuumissa ja kylmissä lämpötiloissa. Täyssähköajoneuvojen lämmönhallintajärjestelmä sisältää pääasiassa seuraavat pääkomponentit:korkeajännitteisen akun hallintajärjestelmä (BMS), akun jäähdytyslevy, akun jäähdytin,korkeajännitteinen PTC-sähkölämmitinja lämpöpumppujärjestelmä eri mallien mukaan.
Akun jäähdytyspaneeleita voidaan käyttää puhtaasti sähköajoneuvojen akkujen suoraan jäähdytykseen. Jäähdytys voidaan jakaa suoraan jäähdytykseen (kylmäainejäähdytys) ja epäsuoraan jäähdytykseen (vesijäähdytys). Ne voidaan suunnitella ja sovittaa akun mukaan, jotta saavutetaan akun tehokas toiminta ja pidennetty käyttöikä. Kaksoispiirinen akkujäähdytin, jossa on sekä kylmäaine että jäähdytysneste ontelon sisällä, soveltuu puhtaasti sähköajoneuvojen akkujen jäähdytykseen, sillä se voi pitää akun lämpötilan korkean hyötysuhteen alueella ja varmistaa akun optimaalisen käyttöiän.
Täyssähköautoissa ei ole lämmönlähdettä, jotenkorkeajännitteinen PTC-lämmitinVakioteholla 4–5 kW:n lämpöpumppu tarvitaan ajoneuvon sisätilojen nopeaan ja riittävään lämmitykseen. Täyssähköajoneuvon jäännöslämpö ei riitä ohjaamon täydelliseen lämmitykseen, joten tarvitaan lämpöpumppujärjestelmä.
Saatat olla kiinnostunut siitä, miksi myös hybrideissä korostetaan mikrohybridiä. Syy tähän jaotteluun on se, että korkeajännitemoottoreita ja -akkuja käyttävät hybridit ovat lämmönhallintajärjestelmän osalta lähempänä ladattavia hybridejä, joten tällaisten mallien lämmönhallinta-arkkitehtuuria esitellään alla olevassa ladattavan hybridin yhteydessä. Mikrohybridi viittaa tässä pääasiassa 48 V:n moottoriin ja 48 V:n/12 V:n akkuun, kuten 48 V:n BSG:hen (hihnakäynnistingeneraattori). Sen lämmönhallinta-arkkitehtuurin ominaisuudet voidaan tiivistää seuraaviin kolmeen kohtaan.
Moottori ja akku ovat pääasiassa ilmajäähdytteisiä, mutta saatavilla on myös vesi- ja öljyjäähdytteisiä versioita.
Jos moottori ja akku ovat ilmajäähdytteisiä, tehoelektroniikan jäähdytysongelmia ei juurikaan ole. Ellei akku käytä 12 V:n akkua ja sitten 12 V:sta 48 V:iin kaksisuuntaista DC/DC-piiriä, tämä DC/DC-piiri saattaa vaatia vesijäähdytteisen putkiston moottorin käynnistystehosta ja jarrutuksen palautustehosta riippuen. Akun ilmajäähdytys voidaan suunnitella akkuyksikön ilmapiiriin puhaltimen ohjauksen avulla, mikä lisää suunnittelutehtävää. Ilmakanavan ja puhaltimen suunnittelu ja valinta ovat monimutkaisempia. Jos haluat käyttää simulointia akun puhaltimen jäähdytysvaikutuksen analysointiin, pakkojäähdytteisen akun jäähdytysteho on vaikeampaa kuin nestejäähdytteisissä akuissa, koska kaasun virtauksen lämmönsiirron simulointivirhe on suurempi kuin nesteen virtauksen lämmönsiirron simulointivirhe. Jos kyseessä on vesijäähdytteinen ja öljyjäähdytteinen akku, lämmönhallintapiiri on lähempänä puhtaasti sähköajoneuvon piiriä, paitsi että lämmöntuotanto on pienempi. Koska mikrohybridimoottori ei toimi korkealla taajuudella, ei yleensä ole jatkuvaa suurta vääntömomenttia, joka aiheuttaisi nopeaa lämmöntuotantoa. Yksi poikkeus on kuitenkin viime vuosina: kevythybridin ja ladattavan hybridin väliin on tullut myös 48 V:n suuritehoisia moottoreita. Kustannukset ovat alhaisemmat kuin ladattavalla hybridillä, mutta käyttökapasiteetti on suurempi kuin mikrohybridillä ja kevyellä hybridillä. Tämä puolestaan pidentää 48 V:n moottorin käyttöaikaa ja tehoa, joten lämmönhallintajärjestelmän on toimittava sen kanssa ajoissa lämmön poistamiseksi.
Julkaisun aika: 20. huhtikuuta 2023
