Mod Pengurusan Terma Kenderaan Elektrik Tulen:
Penyejukan Perendaman Bateri
Dalam aplikasi baharu elektrifikasi kenderaan, adalah penting untuk menyejukkan dan memanaskan komponen elektrik untuk mengekalkannya pada suhu operasi yang optimum, kerana ini memastikan jangka hayat dan prestasinya. Oleh itu, sistem pengurusan haba yang sesuai adalah penting. Dalam erti kata lain, adalah perlu untuk mereka bentuk sistem pengurusan haba yang sesuai khusus untuk komponen elektrifikasi yang digunakan.
Jika suhu operasi bateri terlalu tinggi, ia boleh mengakibatkan kehilangan kapasiti bateri dan, dalam kes yang melampau, pelarian haba. Jika suhu pengendalian bateri terlalu rendah, ia boleh menyebabkan kecekapan bateri berkurangan, rintangan meningkat, kapasiti bateri berkurangan dan pembentukan dendrit litium (lapisan penyaduran litium). Lapisan penyaduran litium akan menyebabkan penuaan dipercepatkan dan kegagalan teras bateri.
Matlamat pengurusan haba adalah untuk memastikan sistem berada pada suhu operasi yang optimum dan selamat. Untuk merumitkan lagi perkara, suhu optimum sistem bateri mungkin berubah bergantung pada mod pengendalian. Suhu optimum semasa mengecas pantas mungkin berbeza daripada suhu optimum semasa memandu atau meletak kereta (parking).
Sistem pengurusan haba bateri yang digunakan pada masa ini terutamanya termasuk penyejukan udara, penyejukan cecair tidak langsung, penyejukan cecair langsung (juga dipanggil penyejukan rendaman) dan bahan perubahan fasa.
Penerangan tentang pelbagai sistem penyejukan
Sistem penyejuk udara adalah yang paling banyak digunakan kerana ia mudah untuk mereka bentuk, kos efektif dan tidak mempunyai masalah kebocoran. Penyejukan udara dibahagikan kepada jenis aktif menggunakan perolakan paksa dan jenis pasif menggunakan perolakan semula jadi. Udara mempunyai kapasiti haba yang kecil dan kekonduksian terma yang rendah berbanding dengan media seperti cecair, jadi penyejukan udara tidak mungkin menjadi teknologi pilihan untuk kenderaan elektrik generasi akan datang dengan pek bateri yang lebih besar dan pengecasan yang lebih pantas.
Penyejukan cecair boleh dibahagikan kepada dua kaedah: tidak langsung dan langsung. Penyejuk mempunyai kapasiti haba yang lebih besar dan kekonduksian haba yang lebih tinggi daripada udara. Penyejukan cecair tidak langsung kini merupakan salah satu penyelesaian yang paling biasa untuk pengurusan haba bateri kerana kawalan suhu yang seimbang. Bahan penyejuk yang paling biasa digunakan ialah campuran air dan etilena glikol. Prinsip penyejukan tidak langsung adalah untuk membenarkan penyejuk mengalir melalui saluran di bahagian bawah atau sisi modul sel/bateri untuk memindahkan haba dari sistem.
Penyejukan boleh dipertingkatkan dengan menggunakan bahan antara muka terma tertentu (TIM). Kelemahan penyejukan cecair tidak langsung berbanding dengan penyejukan udara adalah kerumitan sistem. Lebih banyak bahagian dan saluran/tiub boleh menyebabkan lebih banyak kegagalan, berat tambahan dan isu kebocoran.
Satu lagi teknologi penyejukan yang muncul ialah penyejukan cecair langsung, juga dipanggil penyejukan rendaman, yang menenggelamkan bateri sepenuhnya dalam cecair dielektrik. Ini adalah cecair tidak konduktif dengan rintangan yang tinggi terhadap kerosakan elektrik. Pengenalan teknologi ini bermakna bahawa kerumitan proses bateri dan reka bentuk komponen boleh dikurangkan dengan banyak, yang juga membantu mengurangkan berat dan isipadu sistem, dan meningkatkan kestabilan dan keseimbangan kawalan suhu bateri dengan ketara. Penyejukan rendaman boleh memanaskan atau menyejukkan bateri mengikut keperluan tanpa menggunakan penukar haba, menghasilkan peningkatan yang ketara dalam kecekapan.
Ciri-ciri penyejuk memainkan peranan penting dalam pengurusan haba dan harus memenuhi keperluan berikut:
Penebat elektrik yang baik
Kapasiti haba tentu yang tinggi dan kekonduksian haba yang tinggi
Tidak mudah terbakar dan/atau takat kilat tinggi
Mudah dihasilkan dan boleh didapati dalam kuantiti yang banyak
Mempunyai julat suhu operasi yang sesuai
Cecair mempunyai jangka hayat yang panjang
Sebagai tambahan kepada keperluan di atas, keserasian bahan, ketumpatan rendah, kelikatan rendah dan keramahan alam sekitar juga mesti dipertimbangkan apabila memilih penyejuk rendaman yang sesuai
