Kā elektroauto akumulatoru dzesēšanas sistēmas uztur drošu temperatūru
Lielākajā daļā mūsdienu elektroauto akumulatora temperatūru regulē termiskās vadības sistēma ar šķidruma dzesēšanu. Tā palīdz ierobežot novecošanos un ātrās uzlādes radīto siltumu.
Elektroauto akumulatoru temperatūras regulēšana ir kļuvusi par būtisku automobiļu tehnoloģiju daļu: lielākajā daļā mūsdienu elektrisko automašīnu akumulatoru bloku apkalpo termiskās vadības sistēma, kas to gan sasilda, gan atdzesē. Tā ietekmē uzlādes ātrumu, akumulatora kalpošanas laiku un darbības rādiusu aukstumā.
Sagatavošana uzlādei
Salnā uz ātrās uzlādes punktu pieslēgtais auto var lādēties lēnāk, ja akumulators nav iepriekš sasildīts. Daudzi elektroauto to dara, kamēr brauc uz uzlādes vietu, ja tā ir norādīta navigācijā. Tesla instrukcija iesaka to darīt 30–45 minūtes pirms ierašanās, bet Porsche brīdina, ka bez tā uzlādes jauda var būt zemāka.
Kāpēc dzesēšana nepieciešama
Transportlīdzekļu parka pārvaldības uzņēmums Geotab pētījumā sekoja vairāk nekā 22 700 elektroauto un secināja, ka akumulatori vidēji katru gadu zaudē 2,3 % no sava stāvokļa. Karstā klimatā zaudējumi bija aptuveni par 0,4 procentpunktiem lielāki nekā mērenā. Auto, kas bieži izmantoja lādētājus virs 100 kW, zaudēja 3 % gadā, bet tie, kas to darīja reti, – 1,5 %.
Ātrajā uzlādē, kad caur akumulatoru plūst 300 ampēru vai vairāk, rodas daudz siltuma. Žurnālā Energies 2021. gadā publicēts apskats norādīja, ka vairāk nekā 5 °C temperatūras starpība šūnā var paātrināt novecošanos par 25 %. Savukārt aukstā akumulatorā palielinās iekšējā pretestība, un ātra uzlāde var radīt litija pārklājumu uz elektrodiem. Recurrent pētījumā, kurā aplūkoti vairāk nekā 30 000 ASV elektroauto, akumulatori sala temperatūrā sasniedza vidēji 78 % no ideālā darbības rādiusa, bet pie –7 °C – ap 70 %.
Gaiss, šķidrums un dzesēšanas šķidrums
Pirmais Nissan Leaf 2010. gadā izmantoja pasīvu gaisa dzesēšanu 24 kWh akumulatoram, kamēr Tesla, GM un Ford izmantoja šķidruma sistēmas. Trešā paaudze Leaf, kas atklāta 2025. gadā, pārgāja uz šķidruma dzesēšanu 75 kWh akumulatoram. Šķidruma dzesēšanai vajag divas līdz trīs reizes mazāk enerģijas nekā gaisam, tāpēc to izmanto vairums elektroauto.
BMW i3 dzesēšanai izmantoja gaisa kondicionētāja aukstumaģentu, bet McLaren modelī Speedtail šūnas iegremdētas elektriski izolējošā eļļā.
Siltuma novadīšana
Dzesēšanas kontūrs parasti savienots ar radiatoru vieglai slodzei un, izmantojot siltummaini, ar gaisa kondicionētāju lielākai slodzei, piemēram, ātrajā uzlādē. Tesla Model Y izmanto vārstu „Octovalve”, bet General Motors apgalvo, ka tā Ultium siltumsūknis salonu silda ar akumulatora, jaudas elektronikas un pasažieru radīto siltumu, piedodot aptuveni 10 % darbības rādiusa.
