Gestió tèrmica per a bateria de vehicles elèctrics
New energy vehicle és un projecte recolzat per la Xina. S'ha desenvolupat ràpidament en els últims anys. També s'innova constantment tota la tecnologia del vehicle i la tecnologia de peces del vehicle elèctric, i s'introdueixen constantment noves tecnologies i processos. En el camp de la dissipació de calor, el punt clau de la dissipació de calor dels vehicles elèctrics rau en la dissipació de calor dels paquets de bateries i controladors. Fer una bona feina en el disseny tèrmic d'aquestes dues peces també és una garantia necessària per al funcionament estable dels vehicles elèctrics.
El funcionament segur de les bateries depèn molt de la temperatura ambiental. La temperatura de treball de les bateries de liti és de 0-50 graus i la temperatura de treball òptima és de 20-40 graus. Si la temperatura supera els 50 graus, l'acumulació de calor de la bateria afectarà directament la durada de la bateria. Quan la temperatura de la bateria supera els 80 graus, pot provocar que la bateria exploti. El 2023. El volum de vendes de vehicles elèctrics a la Xina arriba als 9,4 milions d'unitats. Per tant, per tal de reduir l'ocurrència d'accidents de seguretat social, el disseny de gestió tèrmica de les bateries, que són els components bàsics dels vehicles elèctrics, és especialment important.
El sistema de gestió tèrmica de la bateria inclou modes actiu i passiu, i la gestió tèrmica activa inclou refrigeració per aire, refrigeració líquida i refrigeració; La gestió tèrmica passiva inclou refrigeració natural, refrigeració per tubs de calor i materials de canvi de fase. La tecnologia de gestió tèrmica de les bateries de liti inclou principalment quatre tipus: refrigeració per aire, refrigeració líquida, refrigeració per tubs de calor i refrigeració per canvi de fase.
La refrigeració per aire utilitza l'aire com a portador d'intercanvi de calor per controlar i distribuir la temperatura interna del sistema de bateria d'energia. Segons els mètodes de dissipació de calor i ventilació, la refrigeració per aire es pot dividir en ventilació en sèrie i ventilació paral·lela. La tecnologia de refrigeració per aire té inconvenients com ara una conductivitat tèrmica baixa i un efecte de control deficient sobre la uniformitat de la temperatura de la bateria. A causa de la tendència de desenvolupament d'alta densitat d'energia a les bateries de liti de potència, la refrigeració per aire s'està tornant difícil de complir els requisits de la tecnologia de gestió tèrmica.
La refrigeració líquida utilitza refrigerant com a portador d'intercanvi de calor per controlar i distribuir la temperatura interna del sistema de bateria d'energia. Aquest sistema normalment utilitza bombes d'aigua i canonades per completar el flux de refrigerant dins del sistema de bateries. La refrigeració líquida té avantatges com ara una alta eficiència de refrigeració, una alta conductivitat tèrmica i pot millorar la consistència de la temperatura de la bateria. Tanmateix, les fuites de líquid poden provocar curtcircuits de la bateria, de manera que es requereixen requisits de segellat elevats per a la refrigeració líquida, que és un problema de seguretat en la refrigeració líquida. Al mateix temps, la refrigeració líquida augmentarà el pes de tot el sistema de bateries de liti, cosa que no afavoreix la tendència lleugera de les bateries de liti.
La refrigeració de tubs de calor és un sistema de gestió tèrmica que utilitza el canvi de fase per aconseguir la conducció de calor. El tub de calor consta d'una secció d'evaporació, una secció d'aïllament i una secció de condensació. El medi dins del conducte d'aire segellat absorbirà la calor generada per la bateria durant l'etapa d'evaporació i després transferirà la calor a l'entorn extern a través de la secció de condensació, aconseguint l'efecte de refredar ràpidament la bateria.
Els materials de canvi de fase són materials que poden canviar el seu estat físic dins d'un determinat interval de temperatura. El refredament per canvi de fase té els avantatges d'una ràpida dissipació de calor, uniformitat d'alta temperatura i aïllament a baixa temperatura. També pot millorar les propietats físiques i químiques combinant materials de canvi de fase amb altres materials segons el tipus de material de canvi de fase. L'ús de materials de canvi de fase per a la refrigeració pot reduir l'espai ocupat pel sistema de bateria sense consumir energia addicional de la bateria. Però també hi ha inconvenients com la baixa conductivitat tèrmica i la facilitat de fuita. Si el refredament de canvi de fase es combina amb altres mètodes de gestió tèrmica per dissipar oportunament la calor absorbida pels materials de canvi de fase a l'entorn extern, l'efecte de refrigeració dels materials de canvi de fase es pot utilitzar de manera sostenible.
Actualment, en la iteració dels vehicles elèctrics, la innovació tecnològica en la gestió tèrmica de les bateries sempre se situa en una posició molt important. En el futur, els sistemes de gestió tèrmica de la bateria dels vehicles elèctrics avançaran contínuament en múltiples aspectes, com ara la millora de l'eficiència, la reducció de costos i la millora de la intel·ligència.
