Die Bedeutung von Fahrzeugen mit neuer Energie im Vergleich zu herkömmlichen Fahrzeugen spiegelt sich hauptsächlich in den folgenden Aspekten wider: Erstens: Verhinderung des thermischen Durchgehens von Fahrzeugen mit neuer Energie.Zu den Ursachen des thermischen Durchgehens gehören mechanische und elektrische Ursachen (Extrusion durch Kollision mit der Batterie, Akupunktur usw.) und elektrochemische Ursachen (Überladung und Tiefentladung der Batterie, schnelles Laden, Laden bei niedriger Temperatur, selbstinitiierter interner Kurzschluss usw.).Ein thermisches Durchgehen führt dazu, dass die Leistungsbatterie Feuer fängt oder sogar explodiert, was eine Gefahr für die Sicherheit der Passagiere darstellt.Zweitens liegt die optimale Arbeitstemperatur des Power-Akkus bei 10–30 °C.Ein genaues Wärmemanagement der Batterie kann die Lebensdauer der Batterie sicherstellen und die Batterielebensdauer von Fahrzeugen mit neuer Energie verlängern.Drittens fehlt Fahrzeugen mit neuer Energie im Vergleich zu Fahrzeugen mit Kraftstoffantrieb die Energiequelle von Klimakompressoren und sie können sich nicht auf die Abwärme des Motors verlassen, um den Innenraum mit Wärme zu versorgen, sondern können nur elektrische Energie antreiben, um die Wärme zu regulieren, was zu einer erheblichen Reduzierung führt die Reichweite des neuen Energiefahrzeugs selbst.Daher ist das Wärmemanagement von Fahrzeugen mit neuer Energie zum Schlüssel zur Lösung der Einschränkungen von Fahrzeugen mit neuer Energie geworden.
Der Bedarf an Wärmemanagement von Fahrzeugen mit neuer Energie ist deutlich höher als der von Fahrzeugen mit herkömmlichem Kraftstoff.Beim Thermomanagement im Automobilbereich geht es darum, die Wärme des gesamten Fahrzeugs und der gesamten Umgebung zu kontrollieren, jede Komponente im optimalen Temperaturbereich zu halten und gleichzeitig die Sicherheit und den Fahrkomfort des Fahrzeugs zu gewährleisten.Das neue Wärmemanagementsystem für Energiefahrzeuge umfasst hauptsächlich eine Klimaanlage und ein Batterie-Wärmemanagementsystem (HVCH), elektronisches Motorsteuerungssystem.Im Vergleich zu herkömmlichen Autos verfügt das Wärmemanagement von Fahrzeugen mit neuer Energie über zusätzliche Wärmemanagementmodule für die elektronische Batterie- und Motorsteuerung.Das traditionelle Thermomanagement im Automobilbereich umfasst hauptsächlich die Kühlung von Motor und Getriebe sowie das Thermomanagement der Klimaanlage.Kraftstofffahrzeuge nutzen Klimakältemittel, um den Innenraum zu kühlen, den Innenraum mit der Abwärme des Motors zu heizen und den Motor und das Getriebe durch Flüssigkeitskühlung oder Luftkühlung zu kühlen.Im Vergleich zu herkömmlichen Fahrzeugen ist die Energiequelle eine große Veränderung bei Fahrzeugen mit neuer Energie.Fahrzeuge mit neuer Energie verfügen nicht über Motoren, die Wärme liefern, und die Klimaanlagenheizung wird durch PTC- oder Wärmepumpenklimaanlage realisiert.Fahrzeuge mit neuer Energie haben zusätzliche Kühlanforderungen für Batterien und elektronische Motorsteuerungssysteme, sodass das Wärmemanagement von Fahrzeugen mit neuer Energie komplizierter ist als bei Fahrzeugen mit herkömmlicher Kraftstoffversorgung.
Die Komplexität des Wärmemanagements von Fahrzeugen mit neuer Energie hat dazu geführt, dass der Wert eines einzelnen Fahrzeugs im Wärmemanagement gestiegen ist.Der Wert eines einzelnen Fahrzeugs in einem Wärmemanagementsystem ist zwei- bis dreimal so hoch wie der eines herkömmlichen Autos.Im Vergleich zu herkömmlichen Autos resultiert die Wertsteigerung von Fahrzeugen mit neuer Energie hauptsächlich aus Batterieflüssigkeitskühlung, Wärmepumpen-Klimaanlagen,PTC-Kühlmittelheizungen, usw.
Die Flüssigkeitskühlung hat die Luftkühlung als gängige Temperaturregelungstechnologie abgelöst, und die Direktkühlung wird voraussichtlich technologische Durchbrüche erzielen
Die vier gängigen Wärmemanagementmethoden für Batterien sind Luftkühlung, Flüssigkeitskühlung, Phasenwechselmaterialkühlung und direkte Kühlung.Die Luftkühlungstechnologie wurde hauptsächlich in frühen Modellen verwendet, und die Flüssigkeitskühlungstechnologie hat sich aufgrund der gleichmäßigen Kühlung der Flüssigkeitskühlung nach und nach zum Mainstream entwickelt.Aufgrund der hohen Kosten wird die Flüssigkeitskühlungstechnologie meist in High-End-Modellen eingesetzt, und es wird erwartet, dass sie in Zukunft auf Low-End-Modelle sinkt.
Luftkühlung(PTC-Lufterhitzer) ist eine Kühlmethode, bei der Luft als Wärmeübertragungsmedium verwendet wird und die Luft die Wärme der Batterie direkt über den Abluftventilator abführt.Für die Luftkühlung ist es erforderlich, den Abstand zwischen Kühlkörpern und Kühlkörpern zwischen Batterien so weit wie möglich zu vergrößern, und es können serielle oder parallele Kanäle verwendet werden.Da durch die Parallelschaltung eine gleichmäßige Wärmeableitung erreicht werden kann, verwenden die meisten aktuellen luftgekühlten Systeme eine Parallelschaltung.
Die Flüssigkeitskühlungstechnologie nutzt den Flüssigkeitskonvektionswärmeaustausch, um die von der Batterie erzeugte Wärme abzuführen und die Batterietemperatur zu senken.Das flüssige Medium hat einen hohen Wärmeübergangskoeffizienten, eine große Wärmekapazität und eine schnelle Abkühlgeschwindigkeit, was einen erheblichen Einfluss auf die Reduzierung der Maximaltemperatur und die Verbesserung der Konsistenz des Temperaturfelds des Batteriepacks hat.Gleichzeitig ist das Volumen des Thermomanagementsystems relativ klein.Im Fall von Thermal Runaway-Vorläufern kann die Flüssigkeitskühlungslösung auf einen großen Kühlmediumstrom zurückgreifen, um das Batteriepaket zur Wärmeableitung zu zwingen und eine Wärmeumverteilung zwischen Batteriemodulen zu realisieren, wodurch die kontinuierliche Verschlechterung des Thermal Runaway schnell unterdrückt und die Temperatur reduziert werden kann Gefahr des Durchgehens.Die Form des Flüssigkeitskühlsystems ist flexibler: Die Batteriezellen oder -module können in die Flüssigkeit eingetaucht werden, es können auch Kühlkanäle zwischen den Batteriemodulen gesetzt werden oder es kann eine Kühlplatte am Boden der Batterie verwendet werden.Die Flüssigkeitskühlungsmethode stellt hohe Anforderungen an die Luftdichtheit des Systems.Unter Phasenwechselmaterialkühlung versteht man den Prozess der Änderung des Aggregatzustands und der Bereitstellung latenter Wärme für das Material, ohne die Temperatur und die physikalischen Eigenschaften zu ändern.Bei diesem Vorgang wird eine große Menge latenter Wärme absorbiert oder abgegeben, um die Batterie zu kühlen.Nach dem vollständigen Phasenwechsel des Phasenwechselmaterials kann die Wärme der Batterie jedoch nicht effektiv abgeführt werden.
Das Direktkühlungsverfahren (Kältemittel-Direktkühlung) nutzt das Prinzip der latenten Verdampfungswärme von Kältemitteln (R134a usw.), um eine Klimaanlage im Fahrzeug oder Batteriesystem einzurichten, und installiert den Verdampfer der Klimaanlage in der Batterie System und das Kältemittel im Verdampfer verdampfen und führen die Wärme des Batteriesystems schnell und effizient ab, um die Kühlung des Batteriesystems abzuschließen.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 20. März 2023
