מערכת חימום לרכב חשמלי

ישנן שיטות חימום חיצוניות רבות יחסית, וגם העיצוב המבני שונה למדי, אך באופן כללי הוא אמור לעמוד בדרישות הבאות:

(1) עלות נמוכה; (2) יעילות אנרגטית גבוהה; (3) בטוח ואמין; (4) חיים ארוכים; (5) עקביות טמפרטורה טובה, פחות מ-5 מעלות, רצוי פחות מ-3 מעלות; (6) התאמה לתכנון הרכב, כולל ההתאמה למבנה תאי הסוללה, מבנה קופסת הסוללה, פרמטרי המערכת ומטען המשולב ופרמטרים נוספים.

חימום חיצוני הוא בטוח יחסית וקל ליישום, אך יש לו יעילות אנרגטית נמוכה וזמן חימום ארוך. חלק מהחימום החיצוני צריך להיות מתוכנן בשילוב עם פיזור החום של ערכת הסוללות בטמפרטורה גבוהה ושימור החום בטמפרטורה נמוכה. החימום החיצוני מחולק לפי מדיום העברת החום, ויש בעיקר את השיטות הבאות: חימום אוויר חם, חימום נוזלי, חימום פלטת חימום או סרט חימום וכו'.

1. חימום אוויר חם

ישנן שתי דרכים לחימום אוויר חם: האחת היא הכנסת אוויר חם חיצוני. לשיטה זו דרישות גבוהות יותר על איטום קופסת המצברים והצינורות וכו' ואיבוד החום גדול יחסית. היעילות האנרגטית קשורה ישירות לקצב זרימת הגז ולטמפרטורת כניסת ויציאת האוויר. בדרך הראשונה, אם מיוצר גז מזיק בקופסת הסוללה, ניתן לפרוק אותו ישירות, והוא יכול לשמש כמערכת קירור בו זמנית; השני הוא להזרים אוויר חם בתוך תיבת הסוללה, ולשתף פעולה עם מכשירי חימום אחרים (כגון מחממי PTC), המחמם מופעל כדי לייצר חום, והמאוורר יתפוצץ אל הרדיאטור יוצר זרימת אוויר חם, שיוצר זרימת אוויר חם בתוך תיבת הסוללה. Wang Facheng ואחרים בדקו את מבחן החימום החשמלי של ערכת הסוללות באוויר, מה שהוכיח את עצמו כשיטה יעילה. לקח רק 21 דקות לחמם את הסוללה מ--15 מעלות ל-0 מעלות על פני הסוללה.

לשיטת חימום האוויר החם יש מבנה פשוט, משקל קל ועלות נמוכה. עם זאת, בשל מהירות זרימת האוויר ומגבלות התעלות בחבילת הסוללות, יעילות העברת החום לסוללה נמוכה, ומהירות הזרימה אינה אחידה בכל מקום, מה שמקשה על הבטחת העברת חום אחידה. יעילות החימום נמוכה יחסית. לחימום גז יש הפרש טמפרטורות גדול יחסית, ולכן דרישות התכנון לבטיחות תיבת הסוללה ותעלת זרימת האוויר גבוהות יחסית. שדה הזרימה חייב להיות מתוכנן במיוחד, כך שלא תוכל להיווצר זווית מתה בתוך קופסת הסוללה, העברת חום בכל אזור ופיזור חום של קופסת הסוללה כלפי חוץ ניתן לשלוט טוב יותר בהפרש הטמפרטורה אם הם עקביים בעצם. במקרה של סביבה קרה במיוחד, קל לייצר חוסר אחידות גדול יותר.

חימום אוויר חם מתאים לסוללות בעלות מבנים גליליים ומרובעים. כאשר המודולים או המודולים נוצרים, תעלות גז נוצרות באופן טבעי או נשארות בין הסוללות, והתכנון המבני לשינוי וחימום או פיזור חום מתאים. עבור סוללות פאוץ', בשל הנפח המשולב, השיטה, קיימות הגבלות מעטות על עלות והיבטים אחרים.