Tecnologia de gestió tèrmica de la bateria
La gestió tèrmica, en resum, es refereix al procés d'ajust i control de la temperatura i la diferència de temperatura de l'objecte objectiu mitjançant mètodes de calefacció o refrigeració per a components com les bateries. Els principis bàsics implicats són la conducció de calor, la transferència de calor convectiva o la radiació tèrmica, tots els quals impliquen diferències de temperatura. Per tant, el procés de gestió tèrmica requereix un consum d'energia per crear una diferència de temperatura entre l'objecte objectiu i l'entorn extern.
Els seus escenaris d'aplicació són molt diversos i s'ha utilitzat àmpliament en indústries com la indústria, la comunicació, l'electrònica de consum, els servidors, l'emmagatzematge d'energia, els vehicles d'energia nova i altres escenaris. Té un efecte molt positiu en el funcionament normal i estable dels equips o components electrònics relacionats. Amb el ràpid desenvolupament de les indústries relacionades, la indústria de la gestió tèrmica també rebrà més i més atenció.
La importància de la gestió tèrmica:
La gestió tèrmica pot evitar el sobreescalfament i les fallades del sistema. Amb el ràpid desenvolupament dels escenaris d'aplicació relacionats amb la gestió tèrmica, les funcions dels equips relacionats augmenten i el treball dels components acumula una gran quantitat de calor. L'acumulació excessiva de calor pot provocar danys als components electrònics, disminució del rendiment de l'equip i fins i tot el col·lapse de tot el sistema. Mitjançant mesures de gestió tèrmica raonables, la calor es pot dissipar eficaçment, assegurant que el sistema funcioni dins del rang de temperatura adequat i millorant la fiabilitat del sistema.
La gestió tèrmica pot millorar l'eficiència energètica. En els vehicles d'energia nova, els entorns de treball alts o baixos poden afectar el rendiment de la bateria, afectant així la gamma de vehicles d'energia nova. Mitjançant la implementació d'estratègies de gestió tèrmica raonables i efectives, la temperatura de treball es pot mantenir a una temperatura raonable, reduint el consum d'energia i els costos operatius.
Tipus de tecnologies de gestió tèrmica:
Prenent com a exemple el camp dels vehicles elèctrics, les solucions de gestió tèrmica actuals es poden dividir aproximadament en quatre tipus: refrigeració per aire, refrigeració líquida, refrigeració directa i materials de canvi de fase.
La refrigeració per aire és una forma comuna i senzilla de dissipació de calor, utilitzant el flux d'aire natural o ventiladors per eliminar la calor absorbida pel radiador. Té els avantatges de baix cost, instal·lació senzilla, fiabilitat i fàcil manteniment, però es veu molt afectat pel medi ambient i les primeres aplicacions de vehicles elèctrics eren més freqüents.
La refrigeració líquida es pot dividir en refrigeració líquida de placa freda i refrigeració líquida per immersió. La refrigeració líquida de la placa freda és un mètode indirecte de dissipació de calor que utilitza el refrigerant de la placa freda per intercanviar calor amb la bateria posant-se en contacte amb la placa de refrigeració i eliminant la calor a través del canal de refrigeració. La refrigeració líquida per immersió és un mètode de dissipació de calor per submergir mòduls de bateries en líquid de refrigeració aïllat per a l'intercanvi de calor. La refrigeració líquida té els avantatges d'una alta eficiència de transferència de calor i una calor uniforme, però el seu cost és relativament elevat.
La refrigeració directa del refrigerant és l'ús del refrigerant de tot el sistema d'aire condicionat del vehicle per fluir directament el refrigerant a l'evaporador intern de la bateria. El refrigerant s'evapora a l'evaporador i elimina de manera eficient la calor del sistema de bateries. Aquest disseny és senzill i fàcil de desmuntar, amb uns costos de manteniment baixos en la fase posterior. Tanmateix, la calefacció directa no és possible i cal afegir sistemes de calefacció addicionals.
Els materials de canvi de fase es poden dividir en tres tipus: materials de canvi de fase inorgànics, materials de canvi de fase orgànics i materials de canvi de fase compostos. El seu procés endotèrmic i exotèrmic garanteix una temperatura estable del sistema i pot aconseguir un efecte de temperatura constant aproximat, que s'ha aplicat en molts camps. Té una estructura senzilla, una massa petita i unes característiques de calor latent enormes, però un alt cost de reemplaçament i una poca estabilitat.
Amb el desenvolupament de les indústries relacionades, la importància del consum d'energia i la seguretat dels departaments rellevants, així com la demanda dels clients per l'estabilitat dels productes relacionats, ha estat cada cop més valorada pels fabricants. Les seves característiques de mantenir l'estabilitat del sistema, millorar el rendiment, millorar la seguretat i reduir costos també són afavorides pels experts de la indústria rellevants. Per tant, amb el desenvolupament continu de la tecnologia dels materials relacionats, s'aplicaran cada cop més solucions i s'ampliaran encara més els escenaris d'aplicació de la gestió tèrmica.
