Система управління температурою акумулятора
Акумулятори є ключовою технологією для транспортних засобів з новою енергією, а також важливим фактором у визначенні вартості автомобіля та запасу ходу. Систему теплового менеджменту можна розділити на активне та пасивне термічне керування з точки зору керованості теплового менеджменту; і з точки зору середовища передачі тепла, його можна розділити на повітряне охолодження, рідинне охолодження та фазове зміна теплового накопичувача. Далі буде детально представлено "систему теплового керування трьома основними теплообмінними середовищами акумуляторів".
1. Термоуправління з використанням повітря як теплоносія
Теплоносій значною мірою впливатиме на продуктивність і вартість системи керування температурою. Принцип використання повітря як теплоносія полягає в тому, щоб повітря вводилося безпосередньо через акумуляторний модуль для досягнення ефекту розсіювання тепла. Зазвичай для цього потрібні такі компоненти, як вентилятори та припливна та витяжна вентиляція. Джерела забору повітря, як правило, включають три форми: пасивне охолодження/нагрівання вентиляції зовнішнього повітря, пасивне охолодження/нагрівання вентиляції повітря в салоні пасажира та активне охолодження/нагрівання зовнішнього повітря або повітря в салоні пасажира.
Пасивна структура системи не потребує встановлення окремої системи та безпосередньо використовує існуюче середовище. Наприклад, якщо батарея опалюється взимку, можна використовувати гаряче повітря в салоні. Якщо під час руху автомобіля температура батареї надто висока, а повітря в салоні повітря погано охолоджується, холодне повітря ззовні може всмоктуватися для охолодження. Активна система відносно складна і потребує окремої системи для забезпечення охолодження (нагріву) та керування нею відповідно до стану батареї. Систему можна вибрати відповідно до вимог до використання батареї, але це збільшить вартість автомобіля та споживання енергії.
2. Термоуправління з рідиною як теплоносієм
Ця система керування теплом використовує рідину як середовище для передачі тепла. Необхідно встановити зв'язок теплообміну між модулем і рідким середовищем, таким як водяна сорочка, щоб здійснювати непряме нагрівання та охолодження у формі конвекції та теплопровідності. Середовищем теплопередачі часто є вода, етиленгліколь також може занурити полюсний блок у діелектричну рідину для прямої передачі тепла. Щоб уникнути короткого замикання, необхідні заходи ізоляції.
Пасивне рідинне охолодження зазвичай використовує теплообмін рідина-навколишнє повітря, а потім вводить кокон в батарею для вторинного теплообміну, тоді як активне рідинне охолодження досягає першого рівня через теплообмінник охолоджуючої рідини двигуна-рідина або електричне нагрівання/термальне нагрівання масла. Опалення та первинне охолодження досягаються за допомогою холодоагентно-рідинного середовища пасажирського салону повітря/кондиціонування повітря.
Система теплового керування, яка використовує повітря та рідину як середовище, вимагає вентиляторів, водяних насосів, теплообмінників, обігрівачів, трубопроводів та інших аксесуарів, що робить структуру занадто великою та складною. Це також споживає енергію акумулятора та зменшує заряд акумулятора. щільність і щільність енергії.
Система охолодження батареї з водяним охолодженням використовує охолоджувач (50% води/50% етиленгліколю) для передачі тепла батареї в систему холодоагенту кондиціонера через охолоджувач батареї та в навколишнє середовище через конденсатор. Температура води на вході батареї охолоджується батареєю. Після теплообміну легко досягти нижчої температури, і батарею можна налаштувати для роботи у відповідному діапазоні робочих температур. До основних компонентів системи холодоагенту належать: конденсатор, електричний компресор, випарник, розширювальний клапан із запірним клапаном, охолоджувач батареї (розширювальний клапан із запірним клапаном) і труби кондиціонера тощо; шлях охолоджувальної води включає: електричний водяний насос, акумулятор (включаючи охолоджуючу пластину), охолоджувач акумулятора, водопровідні труби, розширювальний бак та інші аксесуари.
3. Фазоперехідний регенеративний термічний менеджмент
Принцип фазоперехідного матеріалу PCM для охолодження батареї такий: коли батарея розряджається великим струмом, фазоперехідний матеріал поглинає тепло, що виділяється батареєю, а його власна фазова зміна призводить до швидкого зниження температури батареї. Цей процес полягає в тому, що система зберігає тепло у вигляді тепла фазової зміни в матеріалі фазової зміни PCM. Коли батарея заряджається, особливо за холодних погодних умов (температура повітря значно нижча за температуру зміни фази PCT), PCM може віддавати тепло в навколишнє середовище.
Використання матеріалів зі зміною фази в системах управління температурою батареї має перевагу, оскільки не вимагає рухомих частин або споживання додаткової енергії від батареї. Фазоперехідні матеріали з високою прихованою теплотою та теплопровідністю фазової зміни використовуються в системі теплового керування акумуляторних блоків для ефективного поглинання тепла, що виділяється під час заряджання та розряджання, зменшення підвищення температури батареї та забезпечення нормальної роботи батареї. Він може підтримувати продуктивність батареї стабільною до та після перемикання під високим струмом. Композит PCM виготовляється шляхом додавання до парафіну речовин з високою теплопровідністю, що сприяє покращенню загальних характеристик матеріалу.
