Термична стабилност и термопомпа: Сърцето на ефективността при BMW
Управлението на температурата в една литиево-йонна батерия е най-важният фактор, който определя нейната дълготрайност, скоростта на зареждане и постоянството в пробега при екстремни климатични условия. Баварските инженери са подходили към този проблем с изключителна прецизност, разработвайки сложна двукръгова охладителна и отоплителна система за петото поколение eDrive, която работи в пълен синхрон с климатизацията на купето и охлаждането на задвижващия електрически мотор.

Цялата архитектура се базира на течностно охлаждане, при което специална смес от вода и гликол циркулира през алуминиева охладителна плоча, интегрирана директно в долната част на корпуса на батерийния пакет. Конструктивно батерията е разделена на отделни модули, като всеки от тях прави директен контакт с термична паста към тази базова плоча. Това осигурява максимално бърз и хомогенен топлообмен, като предотвратява появата на така наречените горещи точки в централните клетки, които са основната причина за ускореното деградиране на литиево-йонните химични елементи с течение на времето.В сърцето на интелигентното управление стои стандартно вградената високоефективна термопомпа. Тя действа като централен разпределител на топлинна енергия в целия автомобил. Вместо да изразходва ценна електрическа енергия от батерията за директно подгряване чрез класически PTC нагреватели, термопомпата улавя отпадната топлина от електрическия мотор, инвертора и силовата електроника. Тази събрана топлина се пренасочва или за затопляне на купето през зимата, или за поддържане на оптималната работна температура на батерията, която е в диапазона между двадесет и тридесет и пет градуса по Целзий. Този затворен цикъл на енергийна рекуперация намалява консумацията на енергия за отопление с до петдесет процента, което е основната причина автомобилът да запазва стабилен пробег дори при сериозни минусови температури.Системата показва пълните си възможности при софтуерно управляваното предварително кондициониране за бързо зареждане на дълъг път. Когато водачът въведе дестинация в заводската навигационна система и по маршрута е планирано спиране на правотокова станция с висока мощност, софтуерът започва да изчислява точното време до пристигането. Около тридесет минути преди станцията, термичният мениджмънт влиза в режим на подготовка. Ако батерията е твърде студена, тя се подгрява активно, а ако е натоварена от магистрално каране, се охлажда интензивно. Целта е в момента на включване на кабела клетките да бъдат на абсолютно перфектната температура, за да приемат максималните 150 киловата мощност веднага, избягвайки термичния шок и феномена на забавено зареждане в началото.При екстремно бързо зареждане през лятото, когато протичането на висок ампераж генерира огромно количество вътрешно термично съпротивление в клетките, охладителната система преминава в максимален режим на работа. В този момент веригата на батерията се свързва директно с компресора на климатика на автомобила чрез специален хладилен топлообменник, наречен чилър. Течността, която влиза в батерията, се охлажда активно под температурата на околната среда, което позволява на автомобила да поддържа платото на максимална зарядна мощност за много по-дълъг период от време, без да се налага софтуерно ограничаване на тока с цел предпазване на батерията от прегряване.Тази високотехнологична термична зрялост гарантира, че след години интензивна експлоатация и стотици цикли на бързо зареждане, капацитетът на клетките ще остане максимално близък до заводския. Инженерите са успели да балансират течностите, софтуера и хардуера по начин, който превръща термичното управление в невидим, но критично важен стълб за цялостната надеждност на автомобила.


