Četiri glavne tehnologije hlađenja za sustave upravljanja toplinom baterije
U usporedbi s čipovima koji stvaraju najviše topline u elektroničkim proizvodima, grijaća komponenta električnih vozila je baterija. Stoga je istraživanje tehnologije upravljanja toplinom za baterije jedan od najvažnijih projekata i za proizvođače baterija i za automobilske tvrtke.
Najprimitivniji način tehnologije odvođenja topline je hlađenje zrakom, koje se može podijeliti u dvije vrste: aktivno hlađenje i pasivno hlađenje. I aktivno i pasivno odvođenje topline koristi zrak za odvođenje topline. Pasivna disipacija topline je relativno jednostavna, uglavnom se sastoji od ulaza zraka, ventilacijskih putova i izlaza zraka. Kada je vozilo u pokretu, toplina se odnosi kontaktom zraka i akumulatora.
Međutim, najveći nedostatak pasivnog odvođenja topline je njegova nedovoljna učinkovitost odvođenja topline. Kad se poveća ulazna/izlazna snaga baterije, povećava se proizvodnja topline, a učinak je zanemariv. Na primjer, kako vozilo tijekom punjenja može odvoditi toplinu bez vožnje? Stoga aktivno odvođenje topline pojačava protok zraka i poboljšava odvođenje topline dodavanjem ventilatora i drugih uređaja za usisavanje zraka.
Tehnologija tekućeg hlađenja ima bolji učinak rasipanja topline od zraka, koji izmjenjuje toplinu s baterijom kroz cijevi rashladne tekućine raspoređene unutar ili na površini baterije, što rezultira učinkovitijom disipacijom topline. Raspršivanje topline hlađenja tekućinom postiže se postavljanjem cijevi rashladne tekućine ili rashladnih ploča (s rashladnom tekućinom unutra) izravno unutar baterije, a zatim korištenjem relevantnih komponenti kako bi rashladna tekućina mogla teći i odvoditi unutarnju toplinu baterije. Ključ rasipanja topline hlađenja tekućinom također je točka koja izravno utječe na učinak rasipanja topline akumulatora, a koji leži u dizajnu, polaganju i smjeru protoka cjevovoda rashladne tekućine. Samo formiranjem razumne refluksne staze i postizanjem ravnomjerne disipacije topline može se ukupna disipacija topline akumulatorske baterije održavati na ravnomjernoj razini temperature, a da neke temperature ne budu preniske, a druge previsoke, što će utjecati na zdravlje baterije.
Posljednjih godina pojavila se pasivna metoda odvođenja topline - tehnologija odvođenja topline materijala s promjenom faze. Materijali s faznom promjenom su rashladni materijali koji mogu apsorbirati ili otpustiti veliku količinu topline tijekom fazne promjene i mogu održavati stalnu temperaturu kako bi kontrolirali okolnu temperaturu. Najčešći materijal za faznu promjenu u našim životima nedvojbeno je voda. Kada temperatura padne na 0 stupanj C, voda prelazi iz tekućeg u kruto (smrzava se i oslobađa toplinu); Kada je temperatura iznad 0 stupnjeva C, voda prelazi iz krute u tekuću (apsorpcija topline otapanja).
Uz gornje tri metode odvođenja topline, postoji i tehnologija aktivnog hlađenja - termoelektrično hlađenje, tehnologija pretvorbe energije koja koristi Peltierov učinak poluvodičkih materijala za postizanje hlađenja ili grijanja. Nakon spajanja na istosmjerno napajanje, toplina na jednom kraju termoelektričnog rashladnog uređaja bit će apsorbirana, što će rezultirati smanjenjem temperature, dok će se temperatura na drugom kraju istovremeno povećati; Nadalje, ovaj fenomen je potpuno reverzibilan, jer promjena smjera struje može prenijeti toplinu u suprotnom smjeru.
Kao najklasičnija tehnologija, tehnologija zračnog hlađenja više ne može zadovoljiti potrebe za hlađenjem energetskih baterija i zamijenjena je tehnologijom hlađenja tekućinom. Hlađenje tekućinom postalo je najzrelija i najraširenija tehnologija hlađenja za baterije. Međutim, s povećanjem topline baterije, snage baterije i brzine punjenja, hlađenje tekućinom postupno neće moći zadovoljiti potrebe rasipanja topline baterije. Stoga nova tehnologija rasipanja topline materijala s promjenom faze i termoelektrična tehnologija hlađenja imaju veliki potencijal, ali obje je potrebno kombinirati s drugim tehnologijama kako bi se postigli najbolji rezultati. Trenutačno ne postoji apsolutno visokokvalitetna tehnologija odvođenja topline, a budući tehnološki trend će kombinirati više tehnologija odvođenja topline kako bi se zadovoljile različite potrebe za odvođenjem topline.
