Elektrisko transportlīdzekļu akumulatoru sistēmas siltuma pārvaldības tehnoloģijas pašreizējais stāvoklis
Jaudas akumulatora siltuma izkliedes pētījumus var iedalīt gaisa siltuma izkliedē, šķidruma dzesēšanas siltuma izkliedē, cietās fāzes maiņas materiāla siltuma izkliedē un siltuma caurules siltuma izkliedē. Esošās galvenās siltuma izkliedes tehnoloģijas galvenokārt ir pirmās trīs.
Gaisa dzesēšanas sistēma
Gaisa dzesēšanas siltuma izkliedes sistēmu sauc arī par gaisa dzesēšanas siltuma izkliedes sistēmu. Gaisa dzesēšanas siltuma izkliedes metode ir visvienkāršākā. Tam tikai jāļauj gaisam plūst cauri akumulatora virsmai, lai noņemtu strāvas akumulatora radīto siltumu un sasniegtu strāvas akumulatora bloka dzesēšanas mērķi. Saskaņā ar dažādiem ventilācijas pasākumiem gaisa dzesēšanas tipam ir divi dabiskās konvekcijas siltuma izkliedes un piespiedu ventilācijas siltuma izkliedes veidi.
Dabiskā konvekcijas siltuma izkliede nav atkarīga no ārējiem piespiedu ventilācijas pasākumiem (piemēram, ventilatoru pievienošana utt.), bet izmanto tikai gaisa plūsmu, ko rada šķidruma baterijas komplekta iekšpusē temperatūras izmaiņu dēļ, lai atdzesētu un izkliedētu siltumu.
Piespiedu konvekcijas dzesēšanas sistēma ir dzesēšanas sistēma, kuras pamatā ir dabiskās konvekcijas dzesēšanas sistēma un atbilstošā piespiedu ventilācijas tehnoloģija.
Pašlaik galvenokārt ir divu veidu gaisa dzesēšanas siltuma izkliedes sistēmas jaudas akumulatoriem: sērijveida un paralēlas. Tomēr šīs metodes efekts ir vājš, un ir grūti panākt akumulatora augstas temperatūras vienmērīgumu.
Šķidruma dzesēšanas sistēma
Strāvas akumulatora ar šķidrumu dzesētā siltuma izkliedes sistēma attiecas uz siltuma izkliedes sistēmu, kurā aukstumaģents tieši vai netieši saskaras ar strāvas akumulatoru un pēc tam noņem akumulatorā radīto siltumu caur šķidrā šķidruma cirkulāciju, lai panāktu siltuma izkliedi. . Aukstumaģents var būt ūdens, ūdens un etilēnglikola maisījums, minerāleļļa, R134a utt. Šiem aukstumnesējiem ir augsta siltumvadītspēja un tie var nodrošināt labāku siltuma izkliedi.
Pašreizējai enerģijas akumulatoru šķidruma dzesēšanas tehnoloģijai ir arī diezgan nobriedusi tehnoloģija, un tā ir plaši izmantota elektrisko transportlīdzekļu siltuma izkliedes sistēmā. Piemēram, Tesla akumulators izmanto šķidruma dzesēšanas metodi ar ūdens un etilēnglikola maisījumu, lai izkliedētu siltumu. BMW i3 siltuma izkliedēšanai izmanto R134a.
Ar šķidrumu dzesēšanas sistēmām bieži ir nepieciešamas sarežģītākas un stingrākas konstrukcijas, lai novērstu šķidrā aukstumaģenta noplūdi un nodrošinātu akumulatora elementu viendabīgumu akumulatorā, un ar šķidrumu dzesējamās sistēmas sarežģītā struktūra arī padara visu siltuma izkliedes sistēmu par to. ir ļoti apjomīgs, kas ne tikai palielina visa transportlīdzekļa svaru, bet arī ievērojami palielina slodzi uz visu transportlīdzekli, un tajā pašā laikā tā struktūras sarežģītības un augstās blīvēšanas veiktspējas dēļ to ir salīdzinoši grūti uzturēt. un uzturēt šķidruma dzesēšanas sistēmu, un attiecīgi palielinās arī uzturēšanas izmaksas.
Fāzes maiņas materiāla dzesēšanas sistēma
Fāzes maiņas materiāla siltuma izkliedes sistēma izmanto fāzes maiņas materiālu kā siltumnesēju un izmanto fāzes maiņas materiāla īpašības, lai uzglabātu un atbrīvotu enerģiju, kad notiek fāzes maiņa, lai panāktu zemas temperatūras sildīšanas un augstas temperatūras efektu. siltuma izkliede strāvas akumulatoram. Tomēr fāzes maiņas materiālu siltumvadītspēja ir salīdzinoši zema. Lai mainītu materiālu raksturīgos defektus, cilvēki dažus metāla materiālus iepilda fāzes maiņas materiālos. Piemēram, dažos pētījumos ļoti plānas alumīnija plāksnes iepilda fāzes maiņas materiālos, lai uzlabotu siltumvadītspēju. mērķis. Lai uzlabotu fāzes maiņas materiālu siltumvadītspēju, fāzes maiņas materiālos ir ierosināts pildīt arī oglekļa šķiedras, oglekļa nanocaurules u.c.
Siltuma caurules dzesēšanas sistēma
Siltuma caurule kā efektīvs siltuma vadīšanas elements var ātri un efektīvi pārnest siltumenerģiju no vienas vietas uz otru, tas ir, tā var ātri un efektīvi nodot siltumu starp diviem objektiem.
Elektrisko transportlīdzekļu siltuma pārvaldības sistēmā daudzi zinātnieki gan mājās, gan ārvalstīs ir izmantojuši siltuma cauruli, siltuma vadīšanas elementu, lai izkliedētu enerģijas baterijas. Salīdzinot ar tradicionālo piespiedu konvekcijas siltuma izkliedes sistēmu, siltuma izkliedes sistēmā, kas ievada siltuma caurules, strāvas akumulators var ne tikai uzturēt normālas darbības temperatūras diapazonu, bet arī uzturēt temperatūras vienmērīgumu starp akumulatora elementiem, kas ir piespiedu dzesēšana. . Efekts, ko dzesēšanas sistēma nevar sasniegt. Tomēr tā masa un tilpums ir pārāk lieli, un ir siltuma pārneses ierobežojums.
Elektrisko transportlīdzekļu akumulatora apkures sistēma
Iepriekš ir aprakstītas četras metodes siltuma izkliedēšanai no akumulatora, un pēc tam tiks ieviesta sildīšanas metode akumulatora pielāgošanai zemas temperatūras videi.
Apkures sistēma galvenokārt sastāv no sildelementiem un ķēdēm, starp kurām sildelements ir vissvarīgākā daļa. Parastie sildelementi ietver mainīgas pretestības sildelementus un nemainīgas pretestības sildelementus. Pirmo parasti sauc par PTC (pozitīvo temperatūras koeficientu), bet otrā ir sildplēve, kas parasti sastāv no metāla sildīšanas vadiem, piemēram, silikona sildplēves, elastīgas elektriskās sildīšanas plēves utt.
PTC tiek plaši izmantots tā drošas lietošanas, augstas siltuma pārveidošanas efektivitātes, straujas temperatūras paaugstināšanās, bez atklātas liesmas un automātiskas nemainīgas temperatūras dēļ. Tā zemās izmaksas ir labvēlīgs faktors pašreizējam augstas cenas jaudas akumulatoram. Izolēta elastīga elektriskā apsildes plēve ir cita veida sildītājs, ko var saliekt atbilstoši sagataves patvaļīgai formai, nodrošinot ciešu kontaktu ar sagatavi un nodrošinot maksimālu siltumenerģijas pārnesi. Silikona sildplēve ir plānas virsmas sildelements ar elastību, taču tai ir jābūt pilnīgā un ciešā saskarē ar apsildāmo objektu, un tās drošība ir sliktāka nekā PTC.
PTC gaisa sildītājs
PTC dzesēšanas šķidruma sildītājs
