Технологија управљања топлотом за енергетске ћелије
У брзом развоју електричних возила (ЕВ), проблем топлотног бекства постаје све очигледнији.
Батерија је главна компонента за складиштење енергије електричног возила (ЕВ), која се састоји од литијум-јонских батерија и има директан утицај на перформансе ЕВ. Да би се оптимизовале перформансе и животни век батерије, потребно је оптимизовати структуру батеријског пакета и дизајнирати систем за управљање топлотом батеријског пакета (БТМС) који се може прилагодити високим и ниским температурама.
Технологија управљања топлотом новог енергетског система акумулатора возила
Суштина технологије хлађења литијум-јонске батерије је процес размене топлоте кроз расхладни медиј који преноси топлоту из унутрашњости батерије у спољашњу околину, чиме се смањује унутрашња температура батерије. Према разлици расхладног медијума, може се поделити на ваздушно хлађење, течно хлађење, хлађење материјала за промену чврсте фазе и хлађење топлотних цеви.
1. Систем хлађења ваздухом
Ваздушно хлађени систем хлађења познат и као ваздушно хлађен систем хлађења. Ово је најједноставнији начин за хлађење батерије тако што ћете пустити ваздух да струји кроз површину батерије како би се уклонила топлота коју производи батерија.
Према мерама вентилације (са или без вентилатора, итд.), ваздушно хлађена периферна опрема се може поделити на природну конвекцијску и принудну вентилацију.
Природна конвекција зрачи топлоту
Систем који се не ослања на спољашњу принудну вентилацију (нпр. вентилатори) већ хлади и зрачи топлоту кроз проток течности унутар самог пакета батерија услед температурних промена.
Присилна вентилација за одвођење топлоте
Засновано на природној конвекцијској дисипацији топлоте, одговарајућа технологија присилне вентилације се додаје систему одвођења топлоте.
Према распореду батерија, систем ваздушног хлађења се може поделити на серијски и паралелни систем. Међутим, ефекат ове методе је слаб и тешко је постићи уједначеност батерије на високој температури. Систем за ваздушно хлађење има једноставан дизајн структуре и ниску цену, али његов ефекат дисипације топлоте није очигледан, а батерија за напајање не може да ради у нормалном температурном опсегу. Променом распореда батерија, ваздушног канала, размака батерија и брзине ветра, систем ваздушног хлађења се може оптимизовати да би се постигао бољи ефекат хлађења система управљања топлотом батерије.
2. Систем хлађења течним хлађењем
Систем се односи на расхладно средство у директном или индиректном контакту са електричном батеријом, коришћење принципа конвективног преноса топлоте, кроз циркулацију течног тока топлоте која се ствара у батеријском пакету далеко, корисни модел се односи на систем одвођења топлоте који може постићи ефекат дисипације топлоте.
Расхладно средство (расхладно средство)
Има високу топлотну проводљивост, добру дисипацију топлоте, може бити мешавина воде, воде и гликола, минералног уља и Р134а, итд., Широко се користи у системима за хлађење електричних возила. На пример, Тесла батерија користи мешавину воде и етилен гликола хлађену течношћу, док БМВ И-3 користи Р134А.
Може се поделити на директно хлађење и индиректно хлађење према томе да ли је расхладна течност у контакту са батеријом. Коефицијент преноса топлоте течности је већи од оног у ваздуху, а ефекат дисипације топлоте је бољи, али структура је сложена, захтев за заптивање је висок, а трошкови пројектовања и одржавања су релативно високи.
У технологији течног хлађења, дизајн структуре углавном има дизајн структуре тркача, дизајн облика расхладне плоче. Системи са хлађењем течношћу често захтевају сложеније и захтевније структурне дизајне како би се спречило цурење течног расхладног средства и обезбедила униформност између мономера ћелија у батеријском пакету. Али његова сложена структура такође чини цео систем хладњака веома гломазним, што повећава тежину целог возила и чини одржавање и одржавање релативно тешким, а трошкови одржавања се такође повећавају сходно томе.
3. Систем за хлађење материјала са променом фазе
Материјал за промену фазе (ПЦМ) се користи као медијум за пренос топлоте да апсорбује (или ослобађа) топлоту батерије током реакције промене фазе, технологија хлађења има добар ефекат контроле температуре и уједначену температурну способност, али је материјал скуп.
Материјали са променом фазе ће апсорбовати (или ослободити) много топлоте током прелаза између течног, чврстог и парног стања. Када температура једне ћелије пређе нормални опсег радне температуре, топлота се може брзо пренети, тако да је температура између појединачних ћелија у основи иста.
Да би се променили дефекти материјала, неки метални материјали ће бити напуњени у материјал за промену фазе, као што је веома танка алуминијумска плоча напуњена у материјал за промену фазе, како би се побољшала топлотна проводљивост. Да би побољшали топлотну проводљивост материјала за промену фазе, неки људи пуне угљенична влакна, угљеничне наноцеви и тако даље.
