Температурные показатели охлаждающих жидкостей для аккумуляторов электротракторов и электромобилей

Отметили тенденцию перехода в мировом сельском хозяйстве на более экономичные и экологичные электромобильные средства в связи с ростом цен на топлива и горюче-смазочные материалы. Широкое применение электромобильных средств для выполнения сельскохозяйственных работ ограничивается такими факторами, как производительность, стоимость, срок службы и безопасность тяговых батарей. Система управления температурным режимом батареи играет ключевую роль в контроле продолжительности ресурса батареи. (Цель исследования) Проанализировать современные системы охлаждения электрических аккумуляторов , определить тип охлаждающей жидкости, способной поддерживать оптимальную температуру тяговой батареи в любых климатических условиях. (Материалы и методы) Рассмотрены системы и методы охлаждения, используемые в управления температурным режимом батареи. Представлен теоретический анализ эффективности терморегулирования тяговых батарей, т.е. возможности повышения производительности аккумулятора за счет поддержания температуры батареи на требуемом уровне. Для сравнения выбраны несколько брендов электромобилей мировых автопроизводителей. (Результаты и обсуждение) Наиболее важным требованием к эффективной системе охлаждения является быстрый отвод тепла, когда батарея нагрета и при запуске система охлаждения должна работать медленно, чтобы не снижать эффективность электромобиля. На основании этого критерия представлены статистические данные режимов и условий работы тяговых батарей и их оптимальный диапазон рабочих температур. Выполнены расчеты для трех типов охлаждающих жидкостей: аммиака, этиленгликоля и фреона R134a. (Выводы) Хотя выходная температура этиленгликоля составляет 22,2 градуса Цельсия, выше на 3,3 градуса, чем у аммиака, и на 0,5 градуса выше, чем у тетрафторэтана, этот хладагент подходит для использования в медных трубках.

1. Ртищева Н.Е., Пуляев Н.Н., Гузалов А.С. Электрический трактор: особенности конструкции и перспективы развития. Journal of Agriculture and Environment. 2022. N8(28). 15. DOI: 10.23649/jae.2022.28.8.015. EDN: WLGPRU.

2. Inoyatkhodjaev Ja., Umerov F., Asanov S. Method for sizing an electric drive for small class electric vehicles. Universum: технические науки. 2023. N4-7(109). 33-39. DOI: 10.32743/UniTech.2023.109.4.15230. EDN: XDNGRA.

3. Bolshakov N.A., Didmanidze O.N., Parlyuk E.P. Modernization of the cooling system in tractors with gas engines. E3S Web. 2020. 04048. DOI: 10.1051/e3sconf/202022404048. EDN: YGUHBH.

4. Poddubko S.N., Ishin N.N., Goman A.M., et al. Methods for calculating the load of electric vehicle gearboxes using their dynamic models. Mechanics of Machines, Mechanisms and Materials. 2022. N2(59). 16-23. DOI: 10.46864/1995-0470-2022-2-59-16-23. EDN: CCVDIV.

5. Usmanov U., Karimov A. Optimization based control strategies of hybrid electric vehicles. Universum: технические науки. 2023. N1-4(106). 50-55. EDN: UUJBKB.

6. Vlasenko N.A., Dusaeva A.I., Nikiforov I.V., Prelovskii D.S. Technique for automating charging of an electric vehicle based on a Raspberry Pi controller using neural networks. Computing, Telecommunications and Control. 2022. Vol. 15. N4. 37-50. DOI: 10.18721/JCSTCS.15403. EDN: GRSTAS.

7. Вахрушев М.А., Беляев Д.С., Генсон Е.М. Теоретическое исследование зависимости потребления электроэнергии электромобилем от внешних факторов // Технико-технологические проблемы сервиса. 2022. N4(62). С. 31-35. EDN: VQSSYC.

8. Karvinkoppa M.V., Hotta T. K. Role of PCM based minichannels for the cooling of multiple protruding IC chips on the SMPS board. Journal of Energy Storage. 2019. Vol. 26. 100917. DOI: 10.1016/j.est.2019.100917.

9. Терентьев Е.Е., Блянкинштейн И.М. Методика выбора типа аккумулятора для эксплуатации электромобилей в регионах с холодным климатом // Интеллект. Инновации. Инвестиции. 2023. N1. С. 112-124. DOI: 10.25198/2077-7175-2023-1-112. EDN: FNKXAN.

10. Шумов Ю.Н., Сафонов А.С. Энергосберегающие электрические машины для привода электромобилей и гибридных автомобилей // Электричество. 2016. N1. С. 55-65. EDN: VLKOSZ.

11. Асадов Д.Г. Диагностирование и определение остаточной емкости аккумуляторной батареи электромобиля // Международный технико-экономический журнал. 2011. N1. С. 122-127. EDN: NJIZLD.

12. Чугунов М.В., Полунина И.Н., Пьянзин А.М. Проектирование электромобиля-трайка на базе параметрических CAD/CAE-моделей// Инженерные технологии и системы. 2020. Т. 30. N3. С. 464-479. DOI: 10.15507/2658-4123.030.202003.464-479. EDN: FJFJTD.

13. Lazarenko O., Loik V., Shtain B. Research on the firehazards of cells in electric car batteries. Bezpieczenstwo i Technika Pozarnicza. 2018. Vol. 52. N4. 108-117. DOI: 10.12845/bitp.52.4.2018.7. EDN: TLIFJT.

14. Maljković M., Stamenković D., Blagojević I., Popović V. The analysis of available data on energy efficiency of electric vehicles to be used for eco-driving project development. Science and Technique. 2019. Vol. 18. N6. 504-508. DOI: 10.21122/2227-1031-7448-2019-18-6-504-508. EDN: LPAWPS.

15. Bozhkov S., Mutafchiev M., Milenov I., et al. Method for determination of the hybrid electric vehicle energy efficiency in urban transportation. Vestnik NovSU. 2019. N 4(116). 4-8. DOI: 10.34680/2076-8052.2019.4(116). 4-8. EDN: FKSMMM.

16. Dorofeev R., Tumasov A., Sizov A., et al. Engineering of light electric commercial vehicle. Science and Technique. 2020. Vol. 19. N1. 63-75. DOI: 10.21122/2227-1031-2020-19-1-63-75. EDN: SYNXIP.