Hệ thống sưởi xe điện

Có tương đối nhiều phương pháp sưởi ấm bên ngoài và thiết kế kết cấu cũng khá khác nhau, nhưng nhìn chung nó phải đáp ứng các yêu cầu sau:

(1) Chi phí thấp; (2) Hiệu suất sử dụng năng lượng cao; (3) An toàn và đáng tin cậy; (4) Tuổi thọ cao; (5) Độ ổn định nhiệt độ tốt, dưới 5 độ, tốt nhất là dưới 3 độ; (6) Phù hợp với thiết kế của xe, Bao gồm sự phù hợp với cấu trúc tế bào pin, cấu trúc hộp pin, thông số hệ thống và bộ sạc trên xe và các thông số khác.

Sưởi ấm bên ngoài tương đối an toàn và dễ thực hiện, nhưng nó có hiệu suất năng lượng thấp và thời gian làm nóng lâu. Phần sưởi ấm bên ngoài cần được thiết kế kết hợp với khả năng tản nhiệt của bộ pin ở nhiệt độ cao và bảo quản nhiệt ở nhiệt độ thấp. Gia nhiệt bên ngoài được chia theo môi trường truyền nhiệt, chủ yếu có các phương pháp sau: gia nhiệt bằng không khí nóng, gia nhiệt bằng chất lỏng, gia nhiệt bằng tấm gia nhiệt hoặc gia nhiệt bằng màng gia nhiệt, v.v.

1. Sưởi ấm không khí nóng

Có hai cách làm nóng không khí nóng: một là đưa không khí nóng từ bên ngoài vào. Phương pháp này có yêu cầu cao hơn về độ kín của hộp pin và đường ống, v.v. và tổn thất nhiệt tương đối lớn. Hiệu suất năng lượng liên quan trực tiếp đến tốc độ dòng khí và nhiệt độ của không khí vào và ra. Theo cách thứ nhất, nếu khí độc hại được tạo ra trong hộp pin, nó có thể được thải trực tiếp và đồng thời có thể được sử dụng làm hệ thống làm mát; Thứ hai là lưu thông không khí nóng bên trong hộp pin và phối hợp với các thiết bị sưởi ấm khác (chẳng hạn như máy sưởi PTC), máy sưởi được cung cấp năng lượng để tạo ra nhiệt và quạt sẽ thổi vào bộ tản nhiệt tạo thành luồng khí nóng, tạo thành một lưu thông không khí nóng bên trong hộp pin. Wang Fa Cheng và những người khác đã thử nghiệm làm nóng bộ pin bằng không khí, đây được chứng minh là một phương pháp hiệu quả. Chỉ mất 21 phút để làm nóng pin từ -15 độ đến 0 độ trên bề mặt pin.

Phương pháp sưởi ấm không khí nóng có cấu trúc đơn giản, trọng lượng nhẹ và chi phí thấp. Tuy nhiên, do tốc độ luồng không khí và hạn chế về kênh trong bộ pin, hiệu suất truyền nhiệt không khí đến pin thấp và tốc độ dòng chảy không đồng đều ở mọi nơi, gây khó khăn cho việc đảm bảo truyền nhiệt đồng đều. Hiệu suất sưởi ấm tương đối thấp. Hệ thống sưởi bằng gas có chênh lệch nhiệt độ tương đối lớn nên yêu cầu thiết kế về độ an toàn của hộp pin và kênh dẫn khí tương đối cao. Trường dòng chảy phải được thiết kế đặc biệt để không hình thành góc chết bên trong hộp pin, truyền nhiệt ở từng khu vực và tản nhiệt của hộp pin ra bên ngoài. Sự chênh lệch nhiệt độ có thể được kiểm soát tốt hơn nếu về cơ bản chúng nhất quán. Trong trường hợp môi trường cực lạnh, dễ tạo ra độ không đồng đều lớn hơn.

Sưởi ấm bằng không khí nóng thích hợp cho pin có cấu trúc hình trụ và hình vuông. Khi các mô-đun hoặc mô-đun được hình thành, các kênh khí được hình thành tự nhiên hoặc được để lại giữa các pin và thiết kế cấu trúc để thay đổi và sưởi ấm hoặc tản nhiệt là phù hợp. Đối với pin dạng túi, do khối lượng kết hợp, phương pháp nên có rất ít hạn chế về chi phí và các khía cạnh khác.