Pro přenos tepla s kapalinou jako médiem je nutné vytvořit teplonosné spojení mezi modulem a kapalným médiem, například vodním pláštěm, aby se zajistilo nepřímé ohřev a chlazení formou konvekce a vedení tepla. Teplonosným médiem může být voda, ethylenglykol nebo dokonce chladivo. Existuje také přímý přenos tepla ponořením pólového nástavce do kapaliny dielektrika, ale je nutné přijmout izolační opatření, aby se zabránilo zkratu.Ohřívač chladicí kapaliny PTC)
Pasivní kapalinové chlazení obecně využívá výměnu tepla mezi kapalinou a okolním vzduchem a poté zavádí kokony do baterie pro sekundární výměnu tepla, zatímco aktivní chlazení využívá výměníky tepla mezi chladicí kapalinou motoru a kapalným médiem nebo elektrické vytápění/ohřev termálním olejem k dosažení primárního chlazení. Vytápění, primární chlazení s chladivem a kapalným médiem klimatizace v kabině pro cestující/klimatizace.
U systémů tepelného managementu, které používají jako médium vzduch a kapalinu, je konstrukce příliš velká a složitá kvůli potřebě ventilátorů, vodních čerpadel, výměníků tepla, ohřívačů, potrubí a dalšího příslušenství a také spotřebovává energii z baterie a snižuje její výkon.PTC ohřívač vzduchu)
Vodou chlazený chladicí systém baterie využívá chladivo (50 % vody / 50 % ethylenglykolu) k přenosu tepla z baterie do chladicího systému klimatizace přes chladič baterie a poté do okolního prostředí přes kondenzátor. Vstupní teplota vody do baterie je ochlazována baterií. Po výměně tepla lze snadno dosáhnout nižší teploty a baterii lze nastavit tak, aby pracovala v optimálním rozsahu provozních teplot; princip systému je znázorněn na obrázku. Mezi hlavní součásti chladicího systému patří: kondenzátor, elektrický kompresor, výparník, expanzní ventil s uzavíracím ventilem, chladič baterie (expanzní ventil s uzavíracím ventilem) a potrubí klimatizace atd.; okruh chladicí vody zahrnuje:elektrické vodní čerpadlo, baterie (včetně chladicích desek), chladiče baterií, vodovodní potrubí, expanzní nádrže a další příslušenství.
V posledních letech se v zahraničí i doma objevily systémy pro tepelné řízení baterií chlazené materiály s fázovou změnou (PCM), které vykazují dobrou perspektivu. Princip použití PCM pro chlazení baterií je následující: když se baterie vybíjí velkým proudem, PCM absorbuje teplo uvolněné baterií a sám prochází fázovou změnou, takže teplota baterie rychle klesá.
V tomto procesu systém ukládá teplo v PCM ve formě tepla fázového přechodu. Při nabíjení baterie, zejména v chladném počasí (tj. když je atmosférická teplota mnohem nižší než teplota fázového přechodu PCT), PCM vydává teplo do okolí.
Použití materiálů s fázovou změnou v systémech tepelného řízení baterií má výhodu v tom, že nevyžadují pohyblivé části a spotřebovávají dodatečnou energii z baterie. Materiály s fázovou změnou s vysokou latentní tepelnou vodivostí a tepelnou vodivostí, používané v systému tepelného řízení bateriového bloku, dokáží účinně absorbovat teplo uvolňované během nabíjení a vybíjení, snižovat nárůst teploty baterie a zajistit, aby baterie fungovala při normální teplotě. Dokážou udržet stabilní výkon baterie před a po cyklu vysokého proudu. Přidání látek s vysokou tepelnou vodivostí do parafínu za účelem vytvoření kompozitního PCM pomáhá zlepšit celkový výkon materiálu.
Z pohledu výše uvedených tří typů forem tepelného řízení má tepelné řízení s fázovou změnou akumulace tepla jedinečné výhody a zaslouží si další výzkum, průmyslový vývoj a aplikaci.
Kromě toho by z hlediska dvou vazeb, kterými jsou návrh baterie a vývoj systému tepelného řízení, měly být tyto dva prvky organicky propojeny ze strategické roviny a vyvíjeny synchronně, aby se baterie mohla lépe přizpůsobit aplikaci a vývoji celého vozidla, což může ušetřit náklady na celé vozidlo, snížit obtížnost aplikace a náklady na vývoj a vytvořit platformovou aplikaci, čímž se zkrátí vývojový cyklus vozidel s novými energetickými zdroji a urychlí se postup uvádění různých vozidel s novými energetickými zdroji na trh.
Čas zveřejnění: 27. dubna 2023
