Cztery główne technologie chłodzenia dla systemów zarządzania temperaturą akumulatorów
W porównaniu do chipów, które generują najwięcej ciepła w produktach elektronicznych, elementem grzewczym pojazdów elektrycznych jest akumulator. Dlatego badania nad technologią zarządzania ciepłem akumulatorów zasilających są jednym z najważniejszych projektów zarówno dla producentów akumulatorów, jak i firm motoryzacyjnych.
Najbardziej prymitywnym sposobem technologii odprowadzania ciepła jest chłodzenie powietrzem, które można podzielić na dwa typy: chłodzenie aktywne i chłodzenie pasywne. Zarówno aktywne, jak i pasywne odprowadzanie ciepła wykorzystuje powietrze do odprowadzania ciepła. Pasywne odprowadzanie ciepła jest stosunkowo proste i składa się głównie z wlotów powietrza, dróg wentylacyjnych i wylotów powietrza. Gdy pojazd jest w ruchu, ciepło jest odprowadzane w wyniku kontaktu powietrza z akumulatorem.
Jednak największą wadą pasywnego rozpraszania ciepła jest jego niewystarczająca wydajność rozpraszania ciepła. Po zwiększeniu mocy wejściowej/wyjściowej akumulatora wzrasta wytwarzanie ciepła, a efekt jest znikomy. Na przykład, w jaki sposób pojazd może rozproszyć ciepło podczas ładowania, nie jadąc? Dlatego aktywne odprowadzanie ciepła poprawia przepływ powietrza i poprawia odprowadzanie ciepła poprzez dodanie wentylatorów i innych urządzeń zasysających powietrze.
Technologia chłodzenia cieczą zapewnia lepszy efekt rozpraszania ciepła niż powietrze, które wymienia ciepło z akumulatorem poprzez rurki chłodzące rozmieszczone wewnątrz lub na powierzchni akumulatora, co skutkuje bardziej efektywnym odprowadzaniem ciepła. Rozpraszanie ciepła podczas chłodzenia cieczą osiąga się poprzez umieszczenie rurek chłodzących lub płyt chłodzących (z płynem chłodzącym wewnątrz) bezpośrednio wewnątrz akumulatora, a następnie zastosowanie odpowiednich komponentów umożliwiających przepływ chłodziwa i odebranie wewnętrznego ciepła z akumulatora. Kluczem do rozpraszania ciepła podczas chłodzenia cieczą jest również punkt, który bezpośrednio wpływa na efekt rozpraszania ciepła przez akumulator, co leży w konstrukcji, ułożeniu i kierunku przepływu rurociągu chłodziwa. Tylko tworząc rozsądną ścieżkę refluksu i osiągając równomierne rozpraszanie ciepła, ogólne rozpraszanie ciepła przez akumulator może zostać utrzymane na jednolitym poziomie temperatury, bez sytuacji, w której niektóre temperatury będą zbyt niskie, a inne zbyt wysokie, co będzie miało wpływ na stan akumulatora.
W ostatnich latach pojawiła się nowa metoda pasywnego odprowadzania ciepła – technologia rozpraszania ciepła przez materiał ze zmianą fazową. Materiały o przemianie fazowej to materiały chłodzące, które mogą absorbować lub uwalniać dużą ilość ciepła podczas zmiany fazowej i mogą utrzymywać stałą temperaturę w celu kontrolowania temperatury otoczenia. Najczęstszym materiałem o przemianie fazowej w naszym życiu jest niewątpliwie woda. Kiedy temperatura spadnie do 0 stopnia C, woda zmienia się z cieczy w ciało stałe (zamarza i uwalnia ciepło); Gdy temperatura przekracza 0 stopień C, woda zmienia się ze stałego w ciekły (absorpcja ciepła rozpuszczania).
Oprócz powyższych trzech metod rozpraszania ciepła, istnieje również technologia aktywnego chłodzenia - chłodzenie termoelektryczne, technologia konwersji energii, która wykorzystuje efekt Peltiera materiałów półprzewodnikowych do osiągnięcia chłodzenia lub ogrzewania. Po podłączeniu do źródła prądu stałego ciepło na jednym końcu termoelektrycznego urządzenia chłodniczego zostanie pochłonięte, co spowoduje spadek temperatury, podczas gdy temperatura na drugim końcu jednocześnie wzrośnie; Co więcej, zjawisko to jest całkowicie odwracalne, ponieważ zmiana kierunku prądu może powodować przenoszenie ciepła w przeciwnym kierunku.
Jako najbardziej klasyczna technologia, technologia chłodzenia powietrzem nie jest już w stanie zaspokoić potrzeb chłodzenia akumulatorów mocy i została zastąpiona technologią chłodzenia cieczą. Chłodzenie cieczą stało się najbardziej dojrzałą i powszechnie stosowaną technologią chłodzenia akumulatorów mocy. Jednakże wraz ze wzrostem temperatury akumulatora, jego mocy i prędkości ładowania, chłodzenie cieczą stopniowo nie będzie w stanie zaspokoić potrzeb akumulatora w zakresie odprowadzania ciepła. Dlatego też powstająca technologia rozpraszania ciepła materiałów ze zmianą fazową i technologia chłodzenia termoelektrycznego mają ogromny potencjał, ale aby osiągnąć najlepsze wyniki, należy połączyć obie technologie z innymi technologiami. Obecnie nie ma absolutnie wysokiej jakości technologii rozpraszania ciepła, a przyszły trend technologiczny będzie łączyć wiele technologii rozpraszania ciepła, aby sprostać różnym potrzebom w zakresie rozpraszania ciepła.
