Isang Pangkalahatang-ideya ng Pamamahala ng Thermal sa mga Powertrain ng Sasakyang Elektrikal

Ang thermal management ng automotive power system ay nahahati sa thermal management ng tradisyonal na fuel vehicle power system at thermal management ng new energy vehicle power system. Ngayon, ang thermal management ng tradisyonal na fuel vehicle power system ay lubos nang mature. Ang tradisyonal na fuel vehicle ay pinapagana ng makina, kaya ang thermal management ng makina ang pokus ng tradisyonal na automotive thermal management. Ang thermal management ng makina ay pangunahing kinabibilangan ng cooling system ng makina. Mahigit sa 30% ng init sa sistema ng kotse ang kailangang ilabas ng engine cooling circuit upang maiwasan ang sobrang pag-init ng makina sa ilalim ng high-load operation. Ang coolant ng makina ay ginagamit upang painitin ang cabin.

Ang planta ng kuryente ng mga tradisyonal na sasakyang panggatong ay binubuo ng mga makina at transmisyon ng mga tradisyonal na sasakyang panggatong, habang ang mga sasakyang pang-bagong enerhiya ay binubuo ng mga baterya, motor, at elektronikong kontrol. Ang mga pamamaraan ng pamamahala ng init ng dalawa ay sumailalim sa malalaking pagbabago. Ang baterya ng kuryente ng mga sasakyang pang-bagong enerhiya ay ang normal na saklaw ng temperatura ng pagtatrabaho ay 25～40℃. Samakatuwid, ang pamamahala ng init ng baterya ay nangangailangan ng pagpapanatili nito ng init at pagpapakalat nito. Kasabay nito, ang temperatura ng motor ay hindi dapat masyadong mataas. Kung ang temperatura ng motor ay masyadong mataas, makakaapekto ito sa buhay ng serbisyo ng motor. Samakatuwid, kailangan ding gawin ng motor ang mga kinakailangang hakbang sa pagpapakalat ng init habang ginagamit. Ang sumusunod ay isang panimula sa thermal management system ng baterya at ang thermal management system ng electronic control ng motor at iba pang mga bahagi.

Sistema ng pamamahala ng init ng baterya ng kuryente

Ang sistema ng pamamahala ng init ng baterya ng kuryente ay pangunahing nahahati sa pagpapalamig gamit ang hangin, pagpapalamig gamit ang likido, pagpapalamig gamit ang pagbabago ng yugto ng materyal, at pagpapalamig gamit ang heat pipe batay sa iba't ibang media ng pagpapalamig. Ang mga prinsipyo at istruktura ng sistema ng iba't ibang pamamaraan ng pagpapalamig ay medyo magkakaiba.

1) Pagpapalamig ng hangin gamit ang baterya gamit ang kuryente: ang baterya at ang panlabas na hangin ay nagsasagawa ng convective heat exchange sa pamamagitan ng daloy ng hangin. Ang pagpapalamig ng hangin ay karaniwang nahahati sa natural na pagpapalamig at sapilitang pagpapalamig. Ang natural na pagpapalamig ay kapag pinapalamig ng panlabas na hangin ang baterya habang tumatakbo ang sasakyan. Ang sapilitang pagpapalamig ng hangin ay ang pag-install ng bentilador para sa sapilitang pagpapalamig laban sa baterya. Ang mga bentahe ng pagpapalamig ng hangin ay mababa ang gastos at madaling komersyal na aplikasyon. Ang mga disbentaha ay mababang kahusayan sa pagpapakalat ng init, malaking ratio ng pag-okupa sa espasyo, at malubhang problema sa ingay.PTC Air Heater)

2) Paglamig gamit ang likidong pampainit ng baterya: ang init ng baterya ay inaalis ng daloy ng likido. Dahil ang tiyak na kapasidad ng init ng likido ay mas malaki kaysa sa hangin, ang epekto ng paglamig ng likido ay mas mahusay kaysa sa paglamig ng hangin, at ang bilis ng paglamig ay mas mabilis din kaysa sa paglamig ng hangin, at ang distribusyon ng temperatura pagkatapos ng pagkawala ng init ng baterya ay medyo pare-pareho. Samakatuwid, ang paglamig gamit ang likido ay malawakang ginagamit din sa komersyo.PTC Coolant Heater)

3) Pagpapalamig ng mga materyales na nagbabago ng phase: Ang mga materyales na nagbabago ng phase (PhaseChangeMaterial, PCM) ay kinabibilangan ng paraffin, hydrated salts, fatty acids, atbp., na maaaring sumipsip o maglabas ng malaking dami ng latent heat kapag naganap ang pagbabago ng phase, habang ang sarili nilang temperatura ay nananatiling hindi nagbabago. Samakatuwid, ang PCM ay may malaking kapasidad sa pag-iimbak ng thermal energy nang walang karagdagang pagkonsumo ng enerhiya, at malawakang ginagamit sa pagpapalamig ng baterya ng mga elektronikong produkto tulad ng mga mobile phone. Gayunpaman, ang aplikasyon ng mga baterya ng automotive power ay nasa estado pa rin ng pananaliksik. Ang mga materyales na nagbabago ng phase ay may problema sa mababang thermal conductivity, na nagiging sanhi ng pagkatunaw ng ibabaw ng PCM na nakadikit sa baterya, habang ang ibang mga bahagi ay hindi natutunaw, na nagpapababa sa pagganap ng paglipat ng init ng sistema at hindi angkop para sa malalaking baterya ng kuryente. Kung malulutas ang mga problemang ito, ang pagpapalamig ng PCM ang magiging pinaka-potensyal na solusyon sa pag-unlad para sa thermal management ng mga bagong sasakyan ng enerhiya.

4) Pagpapalamig gamit ang heat pipe: Ang heat pipe ay isang aparatong nakabatay sa phase change heat transfer. Ang heat pipe ay isang selyadong lalagyan o selyadong tubo na puno ng saturated working medium/liquid (tubig, ethylene glycol, o acetone, atbp.). Ang isang bahagi ng heat pipe ay ang evaporation end, at ang kabilang dulo ay ang condensation end. Hindi lamang nito kayang sumipsip ng init ng battery pack kundi pati na rin painitin ang battery pack. Sa kasalukuyan, ito ang pinaka-ideal na power battery thermal management system. Gayunpaman, ito ay nasa ilalim pa rin ng pananaliksik.

5) Direktang pagpapalamig ng refrigerant: ang direktang pagpapalamig ay isang paraan ng paggamit ng prinsipyo ng R134a refrigerant at iba pang mga refrigerant upang magsingaw at sumipsip ng init, at i-install ang evaporator ng air conditioning system sa kahon ng baterya upang mabilis na palamigin ang kahon ng baterya. Ang direktang sistema ng pagpapalamig ay may mataas na kahusayan sa paglamig at malaking kapasidad sa paglamig.