A FlüssigkaltplatteIst keine Standardkomponente Verschiedene Anwendungen haben unterschiedliche Anforderungen an Kühlleistung, Temperaturgleichmäßigkeit, Strömungswiderstand, Gewicht, Zuverlässigkeit und Bauraum Dadurch können Struktur und Strömungskanalgestaltung der Kühlplatte erheblich variieren.
Energiespeichersysteme legen größeren Wert auf Temperaturgleichmäßigkeit, lange Lebensdauer und geringen Wartungsaufwand, während sich Power-Batterien mehr auf hohe Wärmeableitung, leichtes Design und Vibrationsbeständigkeit konzentrieren.
Das Verständnis dieser Unterschiede hilft dabei, eine geeignetere Kaltplattenstruktur, ein geeigneteres Strömungskanaldesign und einen geeigneteren Fertigungsansatz während der Auswahl- und Entwicklungsphase zu bestimmen.
1. Flüssigkaltplatten für Energiespeicherbehälter
Wichtigste Anforderungen: Temperaturgleichmäßigkeit, lange Lebensdauer und geringe Wartung
Energiespeicherbehälter werden typischerweise im Freien installiert und enthalten mehrere Batteriepakete. Während des Langzeitbetriebs können erhebliche Temperaturunterschiede zwischen verschiedenen Bereichen die verfügbare Kapazität und Betriebsstabilität des Systems beeinträchtigen.
Daher ist bei flüssigen Kühlplatten, die in Energiespeichersystemen verwendet werden, die Gleichmäßigkeit des Strömungsfelds ein wichtiger Konstruktionsaspekt.
Typische Konstruktionsmerkmale:
· Große Größe (800– 2000 mm Länge, 400– 1000 mm Breite)
& mittelpunkt; breite Strömungskanäle zur Verringerung des Strömungswiderstands und Unterstützung des Pumpenbetriebs mit geringer Leistung
& mitteldot; Korrosionsschutz (Salzsprühtest ≥480 Stunden)
& mitteldot; Designlebensdauer von 15– 20 Jahre
2. Flüssigkaltplatten für Power-Batterien
Hauptanforderungen: Hohe Wärmeableitung, leichtes Design und Vibrationsfestigkeit
Während des Fahrzeugbetriebs können Power-Batterien eine hohe momentane Wärmebelastung erzeugen, was eine schnelle Wärmeableitung unerlässlich macht Gleichzeitig ist das Fahrzeuggewicht ein wichtiger Gesichtspunkt, was Leichtbau zu einer wichtigen Anforderung macht.
Darüber hinaus sind Fahrzeuge im Betrieb Dauerschwingungen und Stößen ausgesetzt, so dass auch die strukturelle Zuverlässigkeit der flüssigen Kühlplatte betrachtet werden muss.
Typische Konstruktionsmerkmale:
& mittelgroß; Mittlere Größe (300– 800 mm lang, 150– 400 mm breit)
& mittelpunkt; Mikrokanal- oder Serpentinen-Strömungskanaldesign zur Verbesserung der Wärmeableitung pro Volumeneinheit
& mitteldot; Leichtes Design als Priorität, mit Plattendicke so dünn wie 1–1,5 mm
& mitteldot; Erforderlich, um Vibrationstests in Automobilqualität zu bestehen
Vergleich der Parameter 3. Key zwischen den beiden Arten flüssiger Kühlplatten
| Parameter |
Energiespeicherbehälter |
Energiebatterie |
| Typische Größe |
800–2000 mm |
300–800 mm |
| Auslegungsdruck |
0,3–0,5 MPa |
0,5–1 MPa |
| Temperaturdifferenzziel |
≤5°C |
≤8°C |
| Korrosionsschutz |
Erforderlich (Outdoor) |
Optional |
| Leichte Anforderung |
Mittel |
Hoch |
| Vibrationsanforderung |
Niedrig |
Hoch (Automobilklasse) |
| Designleben |
15–20 Jahre |
8–10 Jahre |
| Gemeinsames Material |
6061 Aluminiumlegierung |
6061 Aluminiumlegierung |
Auswahlüberlegungen
Verschiedene Anwendungen legen unterschiedliche Prioritäten auf Dichtungsleistung, Temperaturgleichmäßigkeit, Druckbeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit und andere Faktoren. Bei der Auswahl oder Entwicklung einer flüssigen Kühlplatte sollten zunächst die folgenden Parameter geklärt werden:
1. Auslegungsdruck und Durchflussrate
Der Bemessungsdruck bestimmt den Arbeitsdruck, dem die flüssige Kühlplatte standhalten muss, während sich die Kühlmitteldurchflussrate direkt auf die Wärmeübertragungsleistung und den Strömungswiderstand auswirkt. Diese Parameter beeinflussen außerdem den Strömungskanalquerschnitt, die Strömungskanalstruktur und das Plattendesign.
2. Betriebsumgebung
Für Innen-, Außen- und Fahrzeuganwendungen gelten unterschiedliche Anforderungen an flüssige Kühlplatten. Bei Energiespeichersystemen im Freien muss besonderes Augenmerk auf Korrosionsschutz und Langzeitbetrieb gelegt werden, während bei Fahrzeuganwendungen Vibrationen, Stöße und Bauraum weiter berücksichtigt werden müssen.
3. Temperaturdifferenzziel
Verschiedene Anwendungen stellen unterschiedliche Anforderungen an die Gleichmäßigkeit der Temperatur Die Definition der Zieltemperaturdifferenz hilft bei der Bestimmung der Strömungskanalanordnung, der Kühlmittelverteilung und des Wärmeübertragungsbereichs.
4. Anforderungen an die Abdichtung und Dichtheitsprüfung
Eine flüssige Kühlplatte enthält interne Kühlmittelkanäle, so dass die Dichtungsleistung in direktem Zusammenhang mit dem zuverlässigen Betrieb steht Während der Auswahl - und Entwurfsphase sollten die zulässige Leckrate und das Leckprüfverfahren klar definiert werden Für Anwendungen mit hohen Dichtungsanforderungen kann die Leckageprüfung mit Helium-Massenspektrometern zur Leckerkennung eingesetzt werden.
5. Installationsraum und Schnittstellen
Die Länge, Breite, Dicke, Befestigungslöcher sowie Einlass - und Auslasspositionen der Flüssigkühlplatte müssen mit der tatsächlichen Struktur des Batteriepakets übereinstimmen Die vorherige Festlegung dieser Abmessungen kann dazu beitragen, Installationsstörungen oder Interface-Fehlpaarungen in späteren Phasen zu verhindern.
Schlussfolgerung
Obwohl sowohl Energiespeichersysteme als auch Energiebatterien Flüssigkeitskühlung verwenden, sind ihre Anforderungen anFlüssigkaltplattendesignSind nicht gleich Eine geeignete Flüssigkühlplatte muss auf der Grundlage mehrerer Faktoren entworfen werden, darunter Wärmelast, Durchflussrate, Druck, Temperaturunterschied, Bauraum und Zuverlässigkeit, anstatt einfach eine Standardgröße auszuwählen.
GUCHEN bietet maßgeschneiderte Entwicklungsdienstleistungen für flüssige Kühlplatten, einschließlich Flusskanaldesign, Strukturoptimierung und Auswahl von Herstellungsprozessen basierend auf den Anforderungen verschiedener Anwendungen.
