Phương pháp làm nóng pin
Mục tiêu hoạt động của hệ thống quản lý nhiệt xe điện là đảm bảo ắc quy và hệ thống điều khiển điện tử của xe ở trong phạm vi nhiệt độ hoạt động phù hợp. Quá lạnh hoặc quá nóng sẽ ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của xe và gây nguy hiểm cho an toàn. Vì vậy, hệ thống quản lý nhiệt không chỉ cần hoạt động ở nhiệt độ cao. Để làm mát hệ thống trên xe cũng cần phải làm nóng ắc quy đến nhiệt độ thích hợp khi xe ở điều kiện nhiệt độ thấp. Hiện nay, các phương pháp sưởi ấm chủ đạo bao gồm sưởi ấm bằng nhiệt điện trở PTC, sưởi ấm màng sưởi điện và sưởi ấm môi trường lỏng.
Sưởi ấm nhiệt điện trở PTC
Hệ thống sưởi nhiệt điện trở PTC cần bố trí bộ sưởi nhiệt điện trở PTC và lớp phủ cách điện xung quanh bộ pin. Khi bộ pin của xe cần được làm nóng, hệ thống sẽ cấp điện cho nhiệt điện trở PTC để tạo ra nhiệt, sau đó thổi không khí qua PTC thông qua một chiếc quạt. Các cánh tản nhiệt bằng điện trở nhiệt sẽ làm nóng nó, và cuối cùng dẫn không khí nóng vào bộ pin để lưu thông bên trong, từ đó làm nóng pin. Hệ thống quản lý nhiệt điện trở nhiệt PTC có cấu trúc đơn giản, độ khó thiết kế thấp và chi phí thấp và thường được sử dụng trong các hệ thống quản lý nhiệt pin đời đầu. Tuy nhiên, do mức tiêu thụ năng lượng cao, hiệu suất sưởi ấm thấp và tính đồng nhất sưởi ấm của hệ thống kém, phương pháp sưởi ấm khó đáp ứng nhu cầu sưởi ấm pin hiện tại trong các điều kiện làm việc khác nhau, do đó tốc độ sử dụng của phương pháp sưởi ấm này dần dần suy giảm.
Sưởi ấm màng điện
Sưởi ấm màng sưởi điện là gắn một màng sưởi điện xung quanh ắc quy đơn của bộ ắc quy xe. Màng sưởi điện của mỗi pin được nối nối tiếp để khi được cấp điện, pin sẽ được làm nóng với cùng một công suất, cải thiện tính đồng nhất của quá trình sưởi ấm. Màng sưởi điện thường sử dụng vật liệu có nhiệt độ nóng chảy cao, hiệu suất cách nhiệt tốt và độ dẫn nhiệt tốt. Độ dày của màng sưởi điện thường không quá 0,3 mm, điều này sẽ không ảnh hưởng đến khả năng tản nhiệt tự nhiên của pin. Phương pháp gia nhiệt này có hiệu suất gia nhiệt cao, độ đồng đều tốt và ít khó khăn hơn trong thiết kế hệ thống. Nó đã được sử dụng rộng rãi trong hệ thống quản lý nhiệt của các nhà sản xuất xe điện và hiện là phương pháp làm nóng pin phổ biến nhất.
Gia nhiệt môi trường lỏng
Hệ thống sưởi bằng chất lỏng thường được sử dụng trong hệ thống quản lý nhiệt môi trường lỏng của xe. Khi bộ pin của xe cần được làm nóng, môi trường chất lỏng trong hệ thống sẽ được làm nóng bằng bộ gia nhiệt tuần hoàn, sau đó chất lỏng được làm nóng sẽ được đưa đến đường ống làm mát của bộ pin. Sử dụng phương pháp gia nhiệt này để làm nóng pin có hiệu suất làm nóng cao và độ đồng đều nhiệt. Thông qua thiết kế mạch hợp lý, nhiệt lượng của từng bộ phận trong hệ thống xe có thể được trao đổi một cách hiệu quả để đạt được mục đích tiết kiệm năng lượng.
Phương pháp sưởi ấm này là phương pháp tiêu thụ năng lượng thấp nhất trong số ba phương pháp sưởi ấm bằng pin. Vì phương pháp sưởi ấm này cần phối hợp với hệ thống quản lý nhiệt môi trường chất lỏng của xe nên việc thiết kế rất khó khăn và có nguy cơ rò rỉ chất lỏng nhất định. Hiện nay, tỷ lệ sử dụng giải pháp gia nhiệt này thấp hơn so với phương pháp gia nhiệt bằng màng gia nhiệt bằng điện. Tuy nhiên, nó có lợi thế lớn về mức tiêu thụ năng lượng và hiệu suất sưởi ấm, đồng thời sẽ trở thành xu hướng phát triển của hệ thống quản lý nhiệt ắc quy xe điện trong tương lai.
