Για τη μεταφορά θερμότητας με υγρό ως μέσο, είναι απαραίτητο να δημιουργηθεί μια επικοινωνία μεταφοράς θερμότητας μεταξύ της μονάδας και του υγρού μέσου, όπως ένα υδροχιτώνιο, για την πραγματοποίηση έμμεσης θέρμανσης και ψύξης με τη μορφή συναγωγής και αγωγιμότητας θερμότητας. Το μέσο μεταφοράς θερμότητας μπορεί να είναι νερό, αιθυλενογλυκόλη ή ακόμα και ψυκτικό μέσο. Υπάρχει επίσης άμεση μεταφορά θερμότητας με βύθιση του πόλου στο υγρό του διηλεκτρικού, αλλά πρέπει να ληφθούν μέτρα μόνωσης για την αποφυγή βραχυκυκλώματος.Θερμαντήρας ψυκτικού PTC)
Η παθητική υγρή ψύξη χρησιμοποιεί γενικά ανταλλαγή θερμότητας υγρού-αέρα περιβάλλοντος και στη συνέχεια εισάγει κουκούλια στην μπαταρία για δευτερογενή ανταλλαγή θερμότητας, ενώ η ενεργητική ψύξη χρησιμοποιεί εναλλάκτες θερμότητας ψυκτικού κινητήρα-υγρού μέσου ή ηλεκτρική θέρμανση/θέρμανση θερμικού λαδιού για την επίτευξη πρωτογενούς ψύξης. Θέρμανση, πρωτογενής ψύξη με κλιματισμό καμπίνας επιβατών/κλιματισμό ψυκτικού-υγρού μέσου.
Για συστήματα θερμικής διαχείρισης που χρησιμοποιούν αέρα και υγρό ως μέσο, η δομή είναι πολύ μεγάλη και πολύπλοκη λόγω της ανάγκης για ανεμιστήρες, αντλίες νερού, εναλλάκτες θερμότητας, θερμαντήρες, αγωγούς και άλλα αξεσουάρ, και καταναλώνει επίσης ενέργεια μπαταρίας και μειώνει την πυκνότητα και την ενεργειακή πυκνότητα της μπαταρίας.Θερμαντήρας αέρα PTC)
Το υδρόψυκτο σύστημα ψύξης μπαταρίας χρησιμοποιεί ψυκτικό μέσο (50% νερό/50% αιθυλενογλυκόλη) για να μεταφέρει τη θερμότητα της μπαταρίας στο σύστημα ψυκτικού κλιματισμού μέσω του ψυγείου της μπαταρίας και στη συνέχεια στο περιβάλλον μέσω του συμπυκνωτή. Η θερμοκρασία του νερού εισόδου της μπαταρίας ψύχεται από την μπαταρία. Είναι εύκολο να επιτευχθεί χαμηλότερη θερμοκρασία μετά την ανταλλαγή θερμότητας και η μπαταρία μπορεί να ρυθμιστεί ώστε να λειτουργεί στο καλύτερο εύρος θερμοκρασίας λειτουργίας. Η αρχή λειτουργίας του συστήματος φαίνεται στο σχήμα. Τα κύρια εξαρτήματα του συστήματος ψυκτικού περιλαμβάνουν: συμπυκνωτή, ηλεκτρικό συμπιεστή, εξατμιστή, βαλβίδα εκτόνωσης με βαλβίδα διακοπής, ψυγείο μπαταρίας (βαλβίδα εκτόνωσης με βαλβίδα διακοπής) και σωλήνες κλιματισμού κ.λπ. Το κύκλωμα νερού ψύξης περιλαμβάνει:ηλεκτρική αντλία νερού, μπαταρία (συμπεριλαμβανομένων των πλακών ψύξης), ψυγεία μπαταρίας, σωλήνες νερού, δοχεία διαστολής και άλλα αξεσουάρ.
Τα τελευταία χρόνια, έχουν εμφανιστεί στο εξωτερικό και στο εσωτερικό συστήματα θερμικής διαχείρισης μπαταριών που ψύχονται με υλικά αλλαγής φάσης (PCM), παρουσιάζοντας καλές προοπτικές. Η αρχή της χρήσης PCM για την ψύξη της μπαταρίας είναι: όταν η μπαταρία αποφορτίζεται με μεγάλο ρεύμα, το PCM απορροφά τη θερμότητα που απελευθερώνεται από την μπαταρία και υφίσταται από μόνο του αλλαγή φάσης, έτσι ώστε η θερμοκρασία της μπαταρίας να πέφτει γρήγορα.
Σε αυτήν τη διαδικασία, το σύστημα αποθηκεύει θερμότητα στο PCM με τη μορφή θερμότητας αλλαγής φάσης. Όταν η μπαταρία φορτίζεται, ειδικά σε κρύο καιρό (δηλαδή, η ατμοσφαιρική θερμοκρασία είναι πολύ χαμηλότερη από τη θερμοκρασία μετάβασης φάσης PCT), το PCM εκπέμπει θερμότητα στο περιβάλλον.
Η χρήση υλικών αλλαγής φάσης σε συστήματα θερμικής διαχείρισης μπαταριών έχει τα πλεονεκτήματα ότι δεν απαιτούν κινούμενα μέρη και καταναλώνουν πρόσθετη ενέργεια από την μπαταρία. Τα υλικά αλλαγής φάσης με υψηλή λανθάνουσα θερμότητα αλλαγής φάσης και θερμική αγωγιμότητα, που χρησιμοποιούνται στο σύστημα θερμικής διαχείρισης της μπαταρίας, μπορούν να απορροφήσουν αποτελεσματικά τη θερμότητα που απελευθερώνεται κατά τη φόρτιση και την εκφόρτιση, να μειώσουν την αύξηση της θερμοκρασίας της μπαταρίας και να διασφαλίσουν ότι η μπαταρία λειτουργεί σε κανονική θερμοκρασία. Μπορεί να διατηρήσει την απόδοση της μπαταρίας σταθερή πριν και μετά τον κύκλο υψηλού ρεύματος. Η προσθήκη ουσιών με υψηλή θερμική αγωγιμότητα στην παραφίνη για την παραγωγή σύνθετου PCM βοηθά στη βελτίωση της συνολικής απόδοσης του υλικού.
Από την οπτική γωνία των τριών παραπάνω τύπων μορφών θερμικής διαχείρισης, η θερμική διαχείριση αποθήκευσης θερμότητας με αλλαγή φάσης έχει μοναδικά πλεονεκτήματα και αξίζει περαιτέρω έρευνα και βιομηχανική ανάπτυξη και εφαρμογή.
Επιπλέον, από την άποψη των δύο κρίκων του σχεδιασμού της μπαταρίας και της ανάπτυξης του συστήματος θερμικής διαχείρισης, τα δύο θα πρέπει να συνδυαστούν οργανικά από ένα στρατηγικό ύψος και να αναπτυχθούν ταυτόχρονα, έτσι ώστε η μπαταρία να μπορεί να προσαρμοστεί καλύτερα στην εφαρμογή και την ανάπτυξη ολόκληρου του οχήματος, κάτι που μπορεί να εξοικονομήσει το κόστος ολόκληρου του οχήματος και να μειώσει τη δυσκολία εφαρμογής και το κόστος ανάπτυξης, και να διαμορφώσει μια εφαρμογή πλατφόρμας, μειώνοντας έτσι τον κύκλο ανάπτυξης των νέων ενεργειακών οχημάτων και επιταχύνοντας την πρόοδο της εμπορευματοποίησης διαφορετικών νέων ενεργειακών οχημάτων.
Ώρα δημοσίευσης: 27 Απριλίου 2023
