Teknologi Pengurusan Terma untuk Sel Kuasa
Dalam perkembangan pesat kenderaan elektrik (EV), masalah pelarian haba menjadi semakin jelas.
Pek bateri ialah komponen penyimpanan tenaga utama kenderaan elektrik (ev), yang terdiri daripada bateri litium-ion dan mempunyai kesan langsung ke atas prestasi EV. Untuk mengoptimumkan prestasi dan hayat pek bateri, adalah perlu untuk mengoptimumkan struktur pek bateri dan mereka bentuk sistem pengurusan haba pek bateri (BTMS) yang boleh menyesuaikan diri dengan suhu tinggi dan rendah.
Teknologi Pengurusan Terma Sistem Bateri Kenderaan Tenaga Baharu
Intipati teknologi penyejukan bateri lithium-ion ialah proses pertukaran haba melalui medium penyejukan yang memindahkan haba dari dalam bateri ke persekitaran luar, dengan itu mengurangkan suhu dalaman bateri. Mengikut perbezaan medium penyejukan, ia boleh dibahagikan kepada penyejukan udara, penyejukan cecair, penyejukan bahan perubahan fasa pepejal dan penyejukan paip haba.
1. Sistem penyejukan sejukan udara
Sistem penyejukan penyejukan udara juga dikenali sebagai sistem penyejukan penyejukan udara. Ini ialah cara paling mudah untuk menyejukkan pek bateri kuasa dengan membiarkan udara mengalir melalui permukaan bateri untuk mengeluarkan haba yang dijana oleh bateri.
Mengikut langkah pengudaraan (dengan atau tanpa kipas, dsb.), peralatan periferi yang disejukkan udara boleh dibahagikan kepada perolakan semula jadi dan pengudaraan paksa.
Perolakan semulajadi memancarkan haba
Sistem yang tidak bergantung pada pengudaraan paksa luaran (cth, kipas) tetapi menyejukkan dan memancarkan haba melalui aliran bendalir di dalam pek bateri itu sendiri akibat perubahan suhu.
Pengudaraan paksa untuk pelesapan haba
Berdasarkan pelesapan haba perolakan semula jadi, teknologi pengudaraan paksa yang sepadan ditambah kepada sistem pelesapan haba.
Mengikut susunan bateri, sistem penyejukan udara boleh dibahagikan kepada sistem siri dan selari. Walau bagaimanapun, kesan kaedah ini adalah lemah, dan sukar untuk mencapai keseragaman suhu tinggi bateri. Sistem penyejukan udara mempunyai reka bentuk struktur yang mudah dan kos rendah, tetapi kesan pelesapan habanya tidak jelas, dan bateri kuasa tidak boleh berfungsi dalam julat suhu biasa. Dengan menukar susunan bateri, saluran udara, jarak bateri dan kelajuan angin, sistem penyejukan udara boleh dioptimumkan untuk mencapai kesan penyejukan yang lebih baik bagi sistem pengurusan haba bateri.
2. Sistem penyejukan yang disejukkan cecair
Sistem ini merujuk kepada penyejuk dalam sentuhan langsung atau tidak langsung dengan bateri kuasa, penggunaan prinsip pemindahan haba perolakan, melalui peredaran aliran cecair haba yang dijana dalam pek bateri, model utiliti berkaitan dengan sistem pelesapan haba yang boleh mencapai kesan pelesapan haba.
Bahan penyejuk (penyejuk)
Ia mempunyai kekonduksian haba yang tinggi, pelesapan haba yang baik, boleh menjadi campuran air, air dan glikol, minyak mineral dan R134a, dan lain-lain, ia digunakan secara meluas dalam sistem penyejukan kenderaan elektrik. Contohnya, pek bateri Tesla menggunakan campuran air dan etilena glikol yang disejukkan cecair, manakala BMW I-3 menggunakan R134A.
Ia boleh dibahagikan kepada penyejukan langsung dan penyejukan tidak langsung mengikut sama ada penyejuk bersentuhan dengan bateri. Pekali pemindahan haba cecair lebih besar daripada udara, dan kesan pelesapan haba adalah lebih baik, tetapi strukturnya kompleks, keperluan keadaan pengedap adalah tinggi, dan kos reka bentuk dan penyelenggaraan agak tinggi.
Dalam teknologi penyejukan cecair, reka bentuk struktur terutamanya mempunyai reka bentuk struktur pelari, reka bentuk bentuk susunan plat penyejuk. Sistem penyejuk cecair selalunya memerlukan reka bentuk struktur yang lebih kompleks dan menuntut untuk mengelakkan kebocoran penyejuk cecair dan untuk memastikan keseragaman antara monomer sel dalam pek bateri. Tetapi strukturnya yang kompleks juga menjadikan keseluruhan sistem sink haba sangat besar, yang meningkatkan berat keseluruhan kenderaan, dan menjadikan penyelenggaraan dan penyelenggaraan agak sukar, kos penyelenggaraan juga meningkat sejajar.
3. Sistem penyejukan bahan perubahan fasa
Bahan perubahan fasa (PCM) digunakan sebagai medium pemindahan haba untuk menyerap (atau melepaskan) haba bateri semasa tindak balas perubahan fasa, teknologi penyejukan mempunyai kesan kawalan suhu yang baik dan keupayaan suhu seragam, tetapi bahannya mahal.
Bahan perubahan fasa akan menyerap (atau membebaskan) banyak haba semasa peralihan antara keadaan cecair, keadaan pepejal dan keadaan wap. Apabila suhu sel tunggal melebihi julat suhu kerja biasa, haba boleh dipindahkan dengan cepat, supaya suhu antara sel tunggal pada dasarnya adalah sama.
Untuk menukar kecacatan bahan, beberapa bahan logam akan diisi ke dalam bahan perubahan fasa, seperti plat aluminium yang sangat nipis diisi ke dalam bahan perubahan fasa, untuk meningkatkan kekonduksian terma. Untuk meningkatkan kekonduksian terma bahan perubahan fasa, sesetengah orang mengisi gentian karbon, nanotube karbon dan sebagainya.
