Pre prenos tepla s kvapalinou ako médiom je potrebné vytvoriť teplonosné spojenie medzi modulom a kvapalným médiom, napríklad vodným plášťom, aby sa zabezpečilo nepriame ohrev a chladenie formou konvekcie a vedenia tepla. Teplonosným médiom môže byť voda, etylénglykol alebo dokonca chladivo. Existuje aj priamy prenos tepla ponorením pólového nástavca do kvapaliny dielektrika, ale musia sa prijať izolačné opatrenia, aby sa predišlo skratu.Ohrievač chladiacej kvapaliny PTC)
Pasívne kvapalinové chladenie vo všeobecnosti využíva výmenu tepla medzi kvapalinou a okolitým vzduchom a následne zavádza kokóny do batérie pre sekundárnu výmenu tepla, zatiaľ čo aktívne chladenie využíva výmenníky tepla medzi chladiacou kvapalinou motora a kvapalným médiom alebo elektrické vykurovanie/ohrievanie termálnym olejom na dosiahnutie primárneho chladenia. Vykurovanie, primárne chladenie s chladivom a kvapalným médiom klimatizácie v kabíne pre cestujúcich/klimatizácie.
Pre systémy tepelného manažmentu, ktoré používajú ako médium vzduch a kvapalinu, je konštrukcia príliš veľká a zložitá kvôli potrebe ventilátorov, vodných čerpadiel, výmenníkov tepla, ohrievačov, potrubí a ďalšieho príslušenstva a tiež spotrebúva energiu z batérie a znižuje hustotu energie a hustotu energie.PTC ohrievač vzduchu)
Vodou chladiaci systém batérie využíva chladiacu kvapalinu (50 % vody / 50 % etylénglykol) na prenos tepla z batérie do chladiaceho systému klimatizácie cez chladič batérie a potom do okolitého prostredia cez kondenzátor. Vstupná teplota vody do batérie je ochladzovaná batériou. Po výmene tepla je ľahké dosiahnuť nižšiu teplotu a batériu je možné nastaviť tak, aby pracovala v najlepšom prevádzkovom teplotnom rozsahu; princíp systému je znázornený na obrázku. Medzi hlavné komponenty chladiaceho systému patria: kondenzátor, elektrický kompresor, výparník, expanzný ventil s uzatváracím ventilom, chladič batérie (expanzný ventil s uzatváracím ventilom) a potrubia klimatizácie atď.; okruh chladiacej vody zahŕňa:elektrické vodné čerpadlo, batéria (vrátane chladiacich dosiek), chladiče batérií, vodovodné potrubia, expanzné nádrže a ďalšie príslušenstvo.
V posledných rokoch sa v zahraničí aj doma objavili systémy tepelného manažmentu batérií chladených materiálmi s fázovou zmenou (PCM), ktoré vykazujú dobré predpoklady. Princíp použitia PCM na chladenie batérie je nasledovný: keď sa batéria vybíja veľkým prúdom, PCM absorbuje teplo uvoľnené batériou a sám prechádza fázovou zmenou, takže teplota batérie rýchlo klesá.
V tomto procese systém ukladá teplo v PCM vo forme tepla fázového prechodu. Keď sa batéria nabíja, najmä v chladnom počasí (to znamená, že atmosférická teplota je oveľa nižšia ako teplota fázového prechodu PCT), PCM vyžaruje teplo do okolia.
Použitie materiálov s fázovou zmenou v systémoch tepelného riadenia batérií má výhodu v tom, že nevyžadujú pohyblivé časti a nespotrebúvajú dodatočnú energiu z batérie. Materiály s fázovou zmenou s vysokou latentnou tepelnou zmenou a tepelnou vodivosťou, používané v systéme tepelného riadenia batériového bloku, dokážu účinne absorbovať teplo uvoľnené počas nabíjania a vybíjania, znížiť nárast teploty batérie a zabezpečiť, aby batéria fungovala pri normálnej teplote. Dokážu udržať stabilný výkon batérie pred a po cykle vysokého prúdu. Pridanie látok s vysokou tepelnou vodivosťou do parafínu na vytvorenie kompozitného PCM pomáha zlepšiť celkový výkon materiálu.
Z pohľadu vyššie uvedených troch typov foriem tepelného manažmentu má tepelný manažment s fázovou zmenou akumulácie tepla jedinečné výhody a je hodný ďalšieho výskumu, priemyselného vývoja a aplikácie.
Okrem toho, z hľadiska dvoch prepojení, ktorými sú návrh batérie a vývoj systému tepelného manažmentu, by sa tieto dva prvky mali organicky kombinovať zo strategickej výšky a vyvíjať synchrónne, aby sa batéria mohla lepšie prispôsobiť aplikácii a vývoju celého vozidla, čo môže ušetriť náklady na celé vozidlo a znížiť náročnosť aplikácie a náklady na vývoj a vytvoriť platformovú aplikáciu, čím sa skráti vývojový cyklus vozidiel s novými energetickými zdrojmi a urýchli sa postup uvedenia rôznych vozidiel s novými energetickými zdrojmi na trh.
Čas uverejnenia: 27. apríla 2023
