Оглавление
- Почему важно тепловое управление аккумулятором?
- Обзор четырех методов охлаждения
- Охлаждение материала изменения фазы (PCM)
- Охлаждение радиатора
- Воздушное охлаждение
- Жидкое охлаждение (прямое и косвенное охлаждение)
- Сравнение: какая система охлаждения наиболее эффективна?
- Требования к охлаждающей жидкости для различных систем охлаждения
ЭВ -аккумуляторная система теплового управления
Важность системы охлаждения батареи
Достижения в области технологии батареи увеличили выходные мощности и снижали частоту зарядки в электромобилях. Тем не менее, не соответствует критической проблеме безопасности: проектирование эффективной системы охлаждения для батарей EV.
Во время разряда тепло накапливается, а более высокие скорости сброса генерируют еще больше тепла.
Операция аккумулятора опирается на различия напряжения. Повышенные температуры возбуждают внутренние электроны, уменьшая разрыв напряжения между терминалами.
Поскольку батареи функционируют только в узком тепловом диапазоне, хорошо оснащеннаяСистема охлаждения автомобильной батареинеобходим для поддержания оптимальной производительности. Система должна держать аккумуляторную батарею между 20–40 ° C, обеспечивая при этом внутренние изменения температуры в пределах 5 ° C.
Чрезмерные температурные различия нарушают баланс клеток, что приводит к непоследовательному заряду / скорости разряда и ускоренной деградации. Хуже того, перегрев или неровное распределение тепла может вызвать опасные сбои - потерю суровости, термический сбег или даже пожарные опасности.
Какая система охлаждения батареи лучше всего подходит для электромобилей?
Аккумуляторная тепловая управлениеПо -прежнему горячая тема в исследованиях EV - и здесь, в Гучен, мы постоянно улучшаем наши системы, чтобы помочь вам получить более безопасную, более эффективную производительность.
В настоящее время есть четыре основных метода охлаждения батареи:
1. Фазовое изменение охлаждения материала (PCM)
2. Охлаждение радиатора
3. воздушное охлаждение
4. Жидкое охлаждение (прямое и косвенное)
1. Охлаждение материала изменения фазы (PCM)
Изменяя от твердого на жидкость, материалы фазового сдвига поглощают тепловую энергию. В процессе изменения фазы материал может поглощать много тепла с низкой температурой.
Преимущества: способны удовлетворить потребности в охлаждении батареи.
Недостатки:
• Изменение объема во время изменения фазы велико, что ограничивает его применение.
• Он может поглощать только тепло, но не может эффективно его провести, поэтому общий эффект охлаждения не так хорош, как другие системы.
• Подходит для систем управления температурой здания, но не для автомобильного охлаждения батареи.
2. Охлаждение радиатораЧерез большую площадь поверхности радиатор улучшает скорость тепловой передачи. От аккумулятора до радиатора, нагрев сначала переносится конвективно в воздух.
Преимущества: его высокая теплопроводность и способность обеспечить эффективную помощь на рассеивании тепла здесь.
Недостатки:
• Обычно используется в автомобилях двигателя внутреннего сгорания, он постепенно устраняется на электромобилях
• Он добавляет ненужный вес к аккумулятору и не является оптимальным для электромобилей.
3. воздушное охлаждениеВоздушное охлаждение использует принцип конвекции для удаления тепла из аккумулятора. Воздух течет по поверхности аккумулятора и удаляет огонь, излучаемый аккумулятором.
Преимущества: простая структура и простая в реализации.
Недостатки: • Низкая эффективность охлаждения и более примитивная, чем жидкое охлаждение.
• Плохая безопасность в высокотемпературных средах.
• Ранние электромобили (такие как Nissan Leaf) использовали системы воздушного охлаждения, но из -за проблем безопасности большинство автомобильных компаний обратились к жидкому охлаждению.
4. Жидкое охлаждение (прямое охлаждение и косвенное охлаждение)Теплопроводность и теплоемкость жидких охлаждающих жидкостей намного выше, чем у воздуха, поэтому они имеют лучшие эффекты охлаждения, больше компактных конструкций и более удобные методы макета.
Преимущества:
• Эффект охлаждения является лучшим и может сохранить температуру батареи в соответствующем диапазоне.
• Структура компактная и легко интегрировать. Недостатки:
• Существует риск утечки охлаждающей жидкости, и особое внимание следует уделять герметизации.
• Обработка охлаждающей жидкости должна соответствовать требованиям защиты окружающей среды. Например, неправильная обработка этиленгликоля может загрязнять окружающую среду.
• В настоящее время такие бренды, как Tesla, Jaguar и BMW, используют системы жидкого охлаждения.
Сравнительное исследование методов охлаждения электромобилей
• Система воздушного охлаждения потребляет в 2-3 раза больше энергии, чем другие методы.
• Косвенное жидкое охлаждение имеет самый низкий максимальный повышение температуры и наилучший контроль разницы температуры.
• Охлаждение радиатора добавляет 40% дополнительного веса к батарейке, ограничивая его применение в электромобилях.
• Косвенное охлаждение жидкости более целесообразно, чем прямое жидкое охлаждение, хотя эффективность охлаждения немного ниже.
Ключевые факторы, которые определяют производительность систем охлаждения аккумулятора, включают:• Диапазон температуры и однородность
• Экономическая эффективность
• Размер и вес
• Простота использования (установка и техническое обслуживание)
Требования к жидким охлаждающим жидкостям
Косвенное жидкое охлаждение• Подобно традиционным системам охлаждения двигателя внутреннего сгорания, жидкая охлаждающая жидкость циркулируется через металлические трубы для рассеивания тепла.
• Для защиты металлических труб, прокладок, соединителей, радиаторов и т. Д. В системе охлаждения требуются антикоррозионные добавки, для защиты металлических труб, прокладок, разъемов, радиаторов и т. Д.
Прямое жидкое охлаждение• Прямо охлаждаемые батареи находятся в прямом контакте с охлаждающей жидкостью, поэтому требуется охлаждающая жидкость с низкой или отсутствием проводимости.
• Он все еще находится на этапе исследований и разработок и еще не был принят в моделях, созданных массой.
• Деионизированная вода или не соль охлаждающие жидкости могут использоваться в будущем для снижения проводимости и повышения безопасности.
Будущее развитие BTMS для электромобилей
Более длительное время автономной работы и больший выход мощности становятся все более востребованными по мере развития электромобилей. Система теплового управления аккумулятором должна более эффективно рассеивать тепло, чтобы удовлетворить более быструю зарядку и сброс и более высокие тепловыделения, что отвечает этой потребности. Поскольку технология Guchen постоянно повторяется и развивается,
BTMSбудет расти в более интеллектуальном, устойчивом и эффективном пути.
В настоящее время жидкое охлаждение является наиболее эффективным и практическим способом охлаждения батарей, а будущие инновации в области технологий батареи и охлаждающих жидкостей еще больше повысят безопасность электромобилей.
