Akun lämmitysmenetelmä
Sähköajoneuvon lämmönhallintajärjestelmän toimintatavoitteena on varmistaa, että ajoneuvon akku ja elektroninen ohjausjärjestelmä ovat sopivalla käyttölämpötila-alueella. Ylijäähtyminen tai ylikuumeneminen vaikuttaa ajoneuvon normaaliin toimintaan ja aiheuttaa turvallisuusriskejä. Siksi lämmönhallintajärjestelmän ei tarvitse toimia vain korkeissa lämpötiloissa. Ajoneuvon järjestelmän jäähdyttämiseksi on myös tarpeen lämmittää akku sopivaan lämpötilaan ajoneuvon ollessa alhaisissa lämpötiloissa. Tällä hetkellä yleisiä lämmitysmenetelmiä ovat PTC-termistorilämmitys, sähkölämmityskalvolämmitys ja nestemäinen väliainelämmitys.
PTC-termistorilämmitys
PTC-termistorilämmityksen on järjestettävä PTC-termistorilämmitysyksikkö ja eristävä pinnoite akun ympärille. Kun ajoneuvon akkupakkausta on lämmitettävä, järjestelmä kytkee PTC-termistorin tuottamaan lämpöä ja puhaltaa sitten ilmaa PTC:n läpi tuulettimen läpi. Termistorin lämmitysrivat lämmittävät sen ja ohjaavat lopuksi kuuman ilman akun sisään kiertämään sen sisällä ja lämmittäen näin akkua. PTC-termistorilämmönhallintajärjestelmällä on yksinkertainen rakenne, alhainen suunnitteluvaikeus ja alhaiset kustannukset, ja sitä käytetään usein varhaisissa akkujen lämmönhallintajärjestelmissä. Suuren energiankulutuksen, alhaisen lämmitystehokkuuden ja järjestelmän huonon lämmityksen yhtenäisyyden vuoksi lämmitysmenetelmän on kuitenkin vaikea täyttää nykyiset akun lämmitystarpeet erilaisissa työolosuhteissa, joten tämän lämmitysmenetelmän käyttöaste on vähitellen laskussa.
Sähkölämmityskalvolämmitys
Sähkölämmityskalvolämmityksen tarkoituksena on kiinnittää sähkölämmityskalvo ajoneuvon akun yksittäisen akun ympärille. Kunkin yksittäisen akun sähkölämmityskalvo on kytketty sarjaan niin, että kun siihen kytketään virta, akku lämmitetään samalla teholla, mikä parantaa lämmityksen tasaisuutta. Sähkölämmityskalvossa käytetään yleensä materiaaleja, joilla on korkea sulamispiste, hyvä eristyskyky ja hyvä lämmönjohtavuus. Sähkölämmityskalvon paksuus on yleensä enintään 0,3 mm, mikä ei vaikuta akun luonnolliseen lämmönpoistoon. Tällä lämmitysmenetelmällä on korkea lämmitystehokkuus, hyvä tasaisuus ja vähemmän vaikeuksia järjestelmän suunnittelussa. Sitä on käytetty laajalti sähköajoneuvojen valmistajien lämmönhallintajärjestelmissä ja se on tällä hetkellä yleisin akun lämmitysmenetelmä.
Nestemäinen keskilämmitys
Nestelämmitystä käytetään yleensä ajoneuvon nestemäisen väliaineen lämmönhallintajärjestelmässä. Kun ajoneuvon akkupakkausta on lämmitettävä, järjestelmässä oleva nestemäinen väliaine lämmitetään kiertolämmittimellä ja sitten lämmitetty neste johdetaan akun jäähdytysputkeen. Käyttämällä tätä lämmitysmenetelmää akun lämmittämiseen on korkea lämmitystehokkuus ja lämmityksen tasaisuus. Kohtuullisen piirisuunnittelun avulla ajoneuvojärjestelmän kunkin osan lämpöä voidaan vaihtaa tehokkaasti energiansäästötavoitteen saavuttamiseksi.
Tällä lämmitysmenetelmällä on alhaisin energiankulutus kolmesta akkulämmitysmenetelmästä. Koska tämän lämmitysmenetelmän on toimittava yhteistyössä ajoneuvon nestemäisen väliaineen lämmönhallintajärjestelmän kanssa, suunnittelu on vaikeaa ja nesteen vuotamisen riski on olemassa. Tällä hetkellä tämän lämmitysratkaisun käyttöaste on alhaisempi kuin sähkölämmityskalvolämmitysmenetelmän. Sillä on kuitenkin suuria etuja energiankulutuksen ja lämmitystehokkuuden suhteen, ja siitä tulee tulevaisuudessa sähköajoneuvojen akkujen lämmönhallintajärjestelmien kehitystrendi.
