Modul lítiovej batérie sa skladá hlavne z batérií a voľne kombinovaných monomérov na chladenie a odvod tepla. Vzťah medzi nimi sa navzájom dopĺňa. Batéria je zodpovedná za napájanie nového energetického vozidla a chladiaca jednotka dokáže spracovať teplo generované batériou počas prevádzky. Rôzne metódy odvodu tepla majú rôzne médiá na odvod tepla.
Ak je teplota okolo batérie príliš vysoká, tieto materiály použijú ako prenosovú cestu tepelne vodivé silikónové tesnenie, plynule vstúpia do chladiacej rúrky a potom absorbujú teplo priamym alebo nepriamym kontaktom s jednou batériou. Hlavnou výhodou tejto metódy je, že má veľkú kontaktnú plochu s článkami batérie a dokáže rovnomerne absorbovať teplo.
Metóda chladenia vzduchom je tiež bežnou metódou chladenia batérie.PTC ohrievač vzduchu) Ako už názov napovedá, táto metóda využíva ako chladiace médium vzduch. Konštruktéri vozidiel s novým energetickým systémom inštalujú chladiace ventilátory vedľa batériových modulov. Na zvýšenie prúdenia vzduchu sa vedľa batériových modulov pridávajú aj vetracie otvory. Vďaka konvekcii vzduchu dokáže lítiová batéria vozidla s novým energetickým systémom rýchlo odvádzať teplo a udržiavať stabilnú teplotu. Výhodou tejto metódy je jej flexibilita a schopnosť odvádzať teplo prirodzenou konvekciou alebo núteným odvádzaním tepla. Ak je však kapacita batérie príliš vysoká, účinok metódy odvádzania tepla chladením vzduchom nie je dobrý.
Chladenie škatuľovým ventilačným systémom je ďalším vylepšením metódy chladenia vzduchom a odvodu tepla. Okrem regulácie maximálnej teploty batériového bloku dokáže regulovať aj minimálnu teplotu batériového bloku, čím do značnej miery zabezpečuje normálnu prevádzku batérie. Táto metóda však vedie k nedostatočnej rovnomernosti teploty v batériovom bloku, čo ho robí náchylným na nerovnomerný odvod tepla. Chladenie škatuľovým ventilačným systémom zosilňuje rýchlosť prúdenia vzduchu, koordinuje maximálnu teplotu batériového bloku a reguluje obrovský teplotný rozdiel. Avšak kvôli malej medzere hornej časti batérie pri vstupe vzduchu, prietok plynu nespĺňa požiadavky na odvod tepla a celkový prietok je príliš pomalý. Ak to takto pokračuje, teplo nahromadené v hornej časti batérie pri vstupe vzduchu sa ťažko odvádza. Aj keď je vrchná časť v neskoršej fáze rozrezaná, teplotný rozdiel medzi batériovými blokmi stále prekračuje prednastavený rozsah.
Metóda chladenia materiálom s fázovou zmenou má najvyššiu technologickú náročnosť, pretože materiál s fázovou zmenou dokáže absorbovať veľké množstvo tepla v závislosti od zmeny teploty batérie. Veľkou výhodou tejto metódy je, že spotrebuje menej energie a dokáže primerane regulovať teplotu batérie. V porovnaní s metódou kvapalinového chladenia nie je materiál s fázovou zmenou korozívny, čo znižuje znečistenie média batérie. Nie všetky nové energetické električky však môžu používať materiály s fázovou zmenou ako chladiace médium, pretože výrobné náklady na takéto materiály sú vysoké.
Pokiaľ ide o aplikáciu, konvekčné chladenie rebier dokáže regulovať maximálnu teplotu a maximálny teplotný rozdiel batérie v rozsahu 45 °C a 5 °C. Ak však rýchlosť vetra okolo batérie dosiahne prednastavenú hodnotu, chladiaci účinok rebier v dôsledku rýchlosti vetra nie je silný, takže teplotný rozdiel batérie sa mení len málo.
Chladenie tepelnou trubicou je novovyvinutá metóda odvádzania tepla, ktorá ešte nebola oficiálne uvedená do používania. Táto metóda spočíva v inštalácii pracovného média do tepelnej trubice a po zvýšení teploty batérie môže teplo odvádzať cez médium v trubici.
Je zrejmé, že väčšina metód odvádzania tepla má určité obmedzenia. Ak chcú výskumníci dobre odvádzať teplo z lítiových batérií, musia cielene nastaviť zariadenia na odvádzanie tepla podľa skutočnej situácie, aby maximalizovali účinok odvádzania tepla a zabezpečili tak normálnu prevádzku lítiovej batérie.
✦Riešenie poruchy chladiaceho systému vozidiel s novým energetickým systémom
V prvom rade sú životnosť a výkon vozidiel s novým energetickým systémom priamo úmerné životnosti a výkonu lítiových batérií. Výskumníci môžu odviesť dobrú prácu v oblasti tepelného manažmentu podľa charakteristík lítiových batérií. Keďže systémy odvodu tepla používané vozidlami s novým energetickým systémom rôznych značiek a modelov sa značne líšia, pri optimalizácii systému tepelného manažmentu musia výskumníci zvoliť primeranú metódu odvodu tepla podľa ich výkonnostných charakteristík, aby maximalizovali účinok systému odvodu tepla vozidiel s novým energetickým systémom. Napríklad pri použití metódy kvapalinového chladenia (Ohrievač chladiacej kvapaliny PTC), výskumníci môžu použiť etylénglykol ako hlavné médium na odvod tepla. Aby sa však eliminovali nevýhody kvapalinového chladenia a metód odvodu tepla a zabránilo sa úniku etylénglykolu a znečisteniu batérie, výskumníci musia ako ochranný materiál pre lítiové batérie použiť nekorodujúce materiály plášťa. Okrem toho musia výskumníci tiež dôkladne utesniť, aby minimalizovali pravdepodobnosť úniku etylénglykolu.
Po druhé, dojazd nových energetických vozidiel sa zvyšuje, kapacita a výkon lítiových batérií sa výrazne zlepšili a vytvára sa stále viac tepla. Ak sa bude naďalej používať tradičná metóda odvádzania tepla, účinok odvádzania tepla sa výrazne zníži. Preto musia výskumníci držať krok s dobou, neustále vyvíjať nové technológie a vyberať nové materiály na zlepšenie výkonu chladiaceho systému. Okrem toho môžu výskumníci kombinovať rôzne metódy odvádzania tepla, aby rozšírili výhody systému odvádzania tepla, takže teplota okolo lítiovej batérie sa dá regulovať v rámci vhodného rozsahu, čo môže poskytnúť nevyčerpateľný výkon pre nové energetické vozidlá. Napríklad, výskumníci môžu kombinovať metódy chladenia vzduchom a odvádzania tepla na základe výberu metód odvádzania tepla kvapalinou. Týmto spôsobom môžu tieto dve alebo tri metódy vyrovnať vzájomné nedostatky a účinne zlepšiť výkon odvádzania tepla nových energetických vozidiel.
Nakoniec, vodič musí počas jazdy vozidla vykonávať dobrú prácu v dennej údržbe vozidla s novým energetickým systémom. Pred jazdou je potrebné skontrolovať prevádzkový stav vozidla a či sa nevyskytujú bezpečnostné chyby. Táto metóda kontroly môže znížiť riziko dopravných nehôd a zabezpečiť bezpečnosť jazdy. Po dlhšej jazde by mal vodič pravidelne nechať vozidlo na kontrolu, aby včas skontroloval, či sa nevyskytli potenciálne problémy v systéme riadenia elektrického pohonu a systéme odvodu tepla, aby sa predišlo bezpečnostným nehodám počas jazdy vozidla s novým energetickým systémom. Okrem toho, pred kúpou vozidla s novým energetickým systémom musí vodič dôkladne preskúmať štruktúru systému pohonu s lítiovou batériou a systému odvodu tepla vozidla s novým energetickým systémom a snažiť sa vybrať vozidlo s dobrým systémom odvodu tepla. Pretože tento typ vozidla má dlhú životnosť a vynikajúci výkon. Zároveň by vodiči mali mať aj určité znalosti o údržbe, aby sa mohli vysporiadať s náhlymi poruchami systému a včas znížiť straty.
Čas uverejnenia: 25. júna 2023
