Четыре основные технологии охлаждения для систем терморегулирования аккумуляторов
По сравнению с чипами, которые выделяют больше всего тепла в электронных продуктах, нагревательным компонентом электромобилей является аккумуляторная батарея. Поэтому исследование технологии терморегулирования силовых аккумуляторов является одним из наиболее важных проектов как для производителей аккумуляторов, так и для автомобильных компаний.
Самый примитивный способ технологии отвода тепла — воздушное охлаждение, которое можно разделить на два типа: активное охлаждение и пассивное охлаждение. Как активное, так и пассивное рассеивание тепла использует воздух для отвода тепла. Пассивное рассеивание тепла относительно простое и в основном состоит из воздухозаборников, вентиляционных каналов и воздуховыпускных отверстий. Во время движения автомобиля тепло отводится за счет контакта воздуха с аккумулятором.
Однако самым большим недостатком пассивного отвода тепла является его недостаточная эффективность отвода тепла. Как только входная/выходная мощность батареи увеличивается, выделение тепла увеличивается, и эффект становится незначительным. Например, как во время зарядки автомобиль может рассеивать тепло без движения? Таким образом, активное рассеивание тепла увеличивает поток воздуха и улучшает рассеивание тепла за счет добавления вентиляторов и других устройств для всасывания воздуха.
Технология жидкостного охлаждения обеспечивает лучший эффект рассеивания тепла, чем воздух, который обменивается теплом с силовой батареей через трубы охлаждающей жидкости, распределенные внутри или на поверхности батареи, что приводит к более эффективному рассеиванию тепла. Рассеяние тепла с жидкостным охлаждением достигается путем размещения труб охлаждающей жидкости или охлаждающих пластин (с охлаждающей жидкостью внутри) непосредственно внутри силовой батареи, а затем использования соответствующих компонентов, позволяющих охлаждающей жидкости течь и отводить внутреннее тепло батареи. Ключом к рассеиванию тепла жидкостного охлаждения также является момент, который напрямую влияет на эффект рассеивания тепла силовой батареи, который заключается в конструкции, прокладке и направлении потока трубопровода охлаждающей жидкости. Только путем формирования разумного пути обратного потока и достижения равномерного рассеивания тепла можно поддерживать общее рассеивание тепла силовой батареи на одинаковом уровне температуры, при этом одни температуры не будут слишком низкими, а другие - слишком высокими, что повлияет на здоровье батареи.
В последние годы появился новый метод пассивного отвода тепла - технология отвода тепла материалом с фазовым переходом. Материалы с фазовым переходом — это охлаждающие материалы, которые могут поглощать или выделять большое количество тепла во время фазового перехода, а также поддерживать постоянную температуру для контроля окружающей температуры. Самым распространенным материалом фазового перехода в нашей жизни, несомненно, является вода. Когда температура падает до 0 градусов C, вода переходит из жидкого состояния в твердое (замерзает и выделяет тепло); Когда температура выше 0 градусов C, вода переходит из твердого состояния в жидкое (поглощение тепла при растворении).
Помимо трех вышеуказанных методов отвода тепла, существует также технология активного охлаждения - термоэлектрическое охлаждение, технология преобразования энергии, использующая эффект Пельтье полупроводниковых материалов для достижения охлаждения или нагрева. После подключения к источнику питания постоянного тока тепло на одном конце термоэлектрического холодильного устройства будет поглощаться, что приведет к снижению температуры, в то время как температура на другом конце одновременно увеличится; Более того, это явление полностью обратимо, поскольку изменение направления тока может передавать тепло в противоположном направлении.
Будучи самой классической технологией, технология воздушного охлаждения больше не может удовлетворить потребности в охлаждении аккумуляторных батарей и была заменена технологией жидкостного охлаждения. Жидкостное охлаждение стало наиболее развитой и широко используемой технологией охлаждения силовых аккумуляторов. Однако с увеличением нагрева аккумулятора, мощности аккумулятора и скорости зарядки жидкостное охлаждение постепенно перестанет удовлетворять потребности аккумулятора в отводе тепла. Таким образом, новая технология рассеивания тепла материалом с фазовым переходом и технология термоэлектрического охлаждения имеют большой потенциал, но для достижения наилучших результатов их необходимо сочетать с другими технологиями. В настоящее время не существует абсолютно высококачественной технологии отвода тепла, и будущая технологическая тенденция будет сочетать несколько технологий отвода тепла для удовлетворения различных потребностей в отводе тепла.
