Akumuliatorių, kaip pagrindinio naujų energijos šaltinių, svarba yra akivaizdi. Faktiškai naudojant transporto priemones, akumuliatoriai susidurs su sudėtingomis ir įvairiomis eksploatavimo sąlygomis. Siekiant pagerinti važiavimo atstumą, transporto priemonėse reikia išdėstyti kuo daugiau akumuliatorių elementų tam tikroje erdvėje, todėl akumuliatorių bloko vieta transporto priemonėje yra labai ribota. Transporto priemonės eksploatavimo metu akumuliatoriai išskiria daug šilumos, kuri laikui bėgant kaupiasi santykinai mažose erdvėse. Dėl tankios akumuliatorių elementų išdėstymo akumuliatorių bloke taip pat gana sunku išsklaidyti šilumą vidurinėje srityje, todėl padidėja temperatūros neatitikimas tarp elementų. Dėl to sumažėja akumuliatoriaus įkrovimo ir iškrovimo efektyvumas ir paveikiama jo galia; sunkiais atvejais tai taip pat gali sukelti perkaitimą, kuris turi įtakos sistemos saugumui ir tarnavimo laikui.
Akumuliatorių temperatūra daro didelę įtaką jų veikimui, tarnavimo laikui ir saugumui. Žemoje temperatūroje ličio jonų akumuliatorių vidinė varža gali padidėti, o talpa sumažėti. Kraštutiniais atvejais tai gali lemti elektrolito užšalimą ir akumuliatoriaus išsikrovimą. Žemoje temperatūroje tai labai paveikia akumuliatorių sistemos veikimą, todėl sumažėja galia ir elektromobilių nuvažiuojamas atstumas. Įkraunant naujas energijos transporto priemones žemoje temperatūroje, AMS paprastai įkaitina akumuliatorių iki tinkamos temperatūros prieš įkrovimą. Netinkamai elgiantis, tai gali sukelti momentinį įtampos perkrovimą, dėl kurio gali kilti vidiniai trumpieji jungimai, o tai gali sukelti dūmavimą, gaisrą ir net sprogimus. Elektromobilių akumuliatorių sistemų žemos temperatūros įkrovimo saugos problemos labai apribojo elektromobilių reklamą šaltuose regionuose.
Baterijos šiluminis valdymasyra viena iš svarbių BMS funkcijų, daugiausia siekiant užtikrinti, kad akumuliatorių blokas visada veiktų tinkamame temperatūros diapazone, taip palaikant optimalią akumuliatorių bloko veikimo būseną.Baterijų šiluminis valdymasdaugiausia apima tokias funkcijas kaip aušinimas, šildymas ir temperatūros balansavimas. Aušinimo ir šildymo funkcijos daugiausia reguliuojamos atsižvelgiant į galimą išorinės aplinkos temperatūros poveikį akumuliatoriui. Temperatūros balansavimas naudojamas siekiant sumažinti temperatūros skirtumą akumuliatoriaus viduje ir išvengti greito gedimo, kurį sukelia tam tikros akumuliatoriaus dalies perkaitimas.
Paprastai tariant, akumuliatorių aušinimo režimai skirstomi į tris kategorijas: oro aušinimą, skysčio aušinimą ir tiesioginį aušinimą. Oro aušinimo režimu natūralus vėjas arba aušinimo oras iš keleivių salono praeina per akumuliatoriaus paviršių šilumos mainams ir aušinimui. Skysčio aušinimas paprastai naudoja nepriklausomus aušinimo skysčio vamzdynus akumuliatoriams šildyti arba vėsinti. Šiuo metu šis aušinimo metodas yra pagrindinis, jį naudoja „Tesla“ ir „Volt“. Tiesioginio aušinimo sistema pašalina akumuliatoriaus aušinimo vamzdyną ir tiesiogiai naudoja šaltnešį akumuliatoriui aušinti.
1. Oro aušinimo sistema:
Ankstyvosios galios akumuliatoriai dėl mažos talpos ir energijos tankio dažnai buvo aušinami oru. Oro aušinimas skirstomas į dvi kategorijas: natūralų oro aušinimą ir priverstinį oro aušinimą (naudojant ventiliatorius), kai akumuliatoriui aušinti naudojamas natūralus arba šaltas oras iš kabinos.
Tipiški oru aušinamų sistemų atstovai yra „Nissan Leaf“, „Kia Soul EV“ ir kt. Šiuo metu 48 V mikrohibridinių transporto priemonių 48 V akumuliatoriai paprastai išdėstomi keleivių salone ir vėsinami oru. Tam tikros galios akumuliatoriaus oro aušinimo kelio schema parodyta 2 paveiksle. Oru aušinamos sistemos struktūra yra gana paprasta, technologija gana išvystyta, o kaina gana maža. Tačiau dėl riboto oro išnešamos šilumos jos šilumos perdavimo efektyvumas yra mažas, o akumuliatoriaus vidinė temperatūros vienodumas prastas, todėl sunku tiksliai kontroliuoti akumuliatoriaus temperatūrą. Todėl oru aušinamos sistemos paprastai tinka situacijoms, kai važiavimo atstumas trumpas, o transporto priemonė lengva.
2. Skysčio aušinimo sistema
Skysčio aušinimo režimas reiškia, kad akumuliatorius naudoja aušinimo skystį šilumai keistis, o jo schema parodyta 3 paveiksle. Aušinimo skystis skirstomas į du tipus: tiesioginis kontaktas su akumuliatoriaus elementais (silikono alyva, ricinos aliejus ir kt.) ir kontaktas su akumuliatoriaus elementais per vandens kanalus (vanduo ir etilenglikolis ir kt.); šiuo metu dažniausiai naudojami mišrūs vandens ir etilenglikolio tirpalai. Skysčio aušinimo sistemose paprastai pridedamas aušintuvas, sujungtas su šaldymo ciklu, kuris per šaltnešį pašalina šilumą iš akumuliatoriaus; jo pagrindiniai komponentai yra kompresorius, aušintuvas ir...vandens pompaKompresorius, kaip šaldymo energijos šaltinis, lemia visos sistemos šilumos perdavimo pajėgumą. Šaldymo įrenginys atlieka svarbų vaidmenį keičiant šaltnešį ir aušinimo skystį, o šilumos mainų kiekis tiesiogiai lemia aušinimo skysčio temperatūrą. Vandens siurblys nustato aušinimo skysčio srautą vamzdyne, ir kuo didesnis srautas, tuo geresnis šilumos perdavimo našumas ir atvirkščiai.
3. Tiesioginio aušinimo sistema:
Tiesioginio aušinimo sistema naudoja oro kondicionavimo sistemos šaltnešį tiesiogiai akumuliatoriui aušinti, kaip parodyta 11 paveiksle. Oro kondicionavimo sistemos garintuvas yra tiesiogiai sumontuotas akumuliatoriaus sistemoje, o šaltnešis išgaruoja garintuve, tiesiogiai pašalindamas akumuliatoriaus sistemos generuojamą šilumą, taip pasiekdamas greitesnį ir efektyvesnį aušinimo procesą. Šiuo metu yra palyginti nedaug modelių, kurie naudoja tiesioginį aušinimą, o tipiškiausias yra BMW i3. Dėl tarpinių šilumos mainų tarp skysčių nebuvimo šaldymo sistema turi kompaktišką struktūrą, didesnį aušinimo efektyvumą (3–4 kartus didesnį nei skysčio aušinimo) ir santykinai mažesnę kainą. Tačiau problema slypi tame, kad dėl šaltnešio virsmo dujomis-skysčiu vamzdyne visos sistemos valdymas yra gana sudėtingas, o temperatūros vienodumas yra prastas. Be to, jai keliami aukšti aukšto slėgio atsparumo ir sistemos sandarumo reikalavimai, o tai kelia didelę riziką jos taikymui visoje transporto priemonėje.
Įrašo laikas: 2026 m. kovo 27 d.
