Система за термично управление на батерии

Система за термично управление на батерии

Системата за термично управление за захранващи батерии е разделена главно на въздушно охлаждане, течно охлаждане, материали за промяна на фазата и охлаждане на топлинни тръби на базата на различни охлаждащи среди. Принципът и структурата на системата на различните методи за охлаждане са много различни.

 

(1) Въздушно охлаждане на захранващата батерия: чрез въздушния поток, за да се направи топлообменът на батерията и конвекцията на външния въздух. Въздушното охлаждане обикновено се разделя на естествено охлаждане и принудително охлаждане, естественото охлаждане е, когато процесът на шофиране на автомобила от външния въздух към охлаждането на батерията. Принудителното въздушно охлаждане е добавянето на вентилатор за принудително охлаждане на батерията. Предимствата на въздушното охлаждане са по-ниска цена и лекота на търговско приложение. Недостатъците са по-ниска ефективност на охлаждане, по-голям коефициент на заемане на пространството и сериозни проблеми с шума.

 

(2) Течно охлаждане на захранващата батерия: потокът от течност позволява топлината на батерията да бъде отнесена. Тъй като специфичният топлинен капацитет на течността е по-голям от този на въздуха, охлаждащият ефект на течното охлаждане е по-добър от този на въздушното охлаждане, а скоростта на охлаждане е по-бърза от тази на въздушното охлаждане и разпределението на температурата на батерията след охлаждане е по-равномерно. Поради тази причина течното охлаждане също се използва комерсиално в големи количества. Охлаждането с течно охлаждане обаче има и недостатъци, чиито недостатъци са рискът от изтичане на течност, относително голяма сложност и високи разходи за поддръжка.

(3) Охлаждане на материала с фазова промяна: Материалите с фазова промяна (PCM), като парафинови восъци, хидратирани соли и мастни киселини, могат да абсорбират или отделят големи количества латентна топлина по време на фазова промяна, докато собствената им температура остава непроменена. В резултат на това PCM имат голям капацитет за съхранение на топлинна енергия без необходимост от допълнителна консумация на енергия и се използват широко за разсейване на топлината в батерии за мобилни телефони и други електронни продукти. Приложението за автомобилни батерии обаче все още е в процес на проучване. Материалите с фазова промяна страдат от ниска топлопроводимост, което води до топене на повърхността на PCM в контакт с батерията, докато останалата част не се топи, което намалява ефективността на топлопреноса на системата и я прави неподходяща за батерии с голям размер. Ако тези проблеми могат да бъдат решени, PCM охлаждането ще се превърне в най-обещаващото решение за разработка за термично управление на нови енергийни превозни средства.

4) Охлаждане с топлинна тръба: Топлинната тръба е устройство, базирано на пренос на топлина с фазова промяна. Топлинната тръба е запечатан контейнер или запечатана тръба, пълна със среда/течност (вода, гликол или ацетон и т.н.), работеща в наситено състояние. Една секция на топлинната тръба е изпарителният край, а единият край е кондензиращият край. Той може както да абсорбира топлината от батерията, така и да я нагрява, което я прави идеалната система за управление на топлината за захранващи батерии в момента. Но също така все още е в състояние на изследване в момента.

(5) Директно охлаждане на хладилен агент: директното охлаждане е използването на хладилен агент R134a и друг принцип на абсорбция на топлина при изпаряване на охлаждащата течност, изпарителят на климатичната система, инсталиран в кутията на батерията, за да направи кутията на батерията начин за бързо охлаждане. Системата за директно охлаждане има висока ефективност на охлаждане и голям капацитет на охлаждане.