Termisk styring til EV-batteri
New energy vehicle er et projekt støttet af Kina. Det har udviklet sig hurtigt i de senere år. Hele køretøjsteknologien og deleteknologien for elektriske køretøjer fornys også konstant, og nye teknologier og processer introduceres konstant. Inden for varmeafledning ligger nøglepunktet for varmeafledning af elektriske køretøjer i varmeafledningen af batteripakker og controllere. At gøre et godt stykke arbejde i termisk design af disse to stykker er også en nødvendig garanti for stabil drift af elektriske køretøjer.
Sikker drift af batterier afhænger i høj grad af miljøtemperaturen. Arbejdstemperaturen for lithiumbatterier er 0-50 grad, og den optimale arbejdstemperatur er 20-40 grad. Hvis temperaturen overstiger 50 grader, vil varmeakkumuleringen af batteripakken direkte påvirke batteriets levetid. Når batteritemperaturen overstiger 80 grader, kan det få batteripakken til at eksplodere. I 2023. Salgsvolumen af elektriske køretøjer i Kina er så høj som 9,4 millioner enheder. Derfor, for at reducere forekomsten af sociale sikkerhedsulykker, er det termiske styringsdesign af batterier, som er kernekomponenterne i elektriske køretøjer, særligt vigtigt.
Batteriets termiske styringssystem inkluderer aktive og passive tilstande, og aktiv termisk styring omfatter luftkøling, væskekøling og kølemiddelkøling; Passiv termisk styring omfatter naturlig køling, varmerørskøling og faseskiftematerialer. Den termiske styringsteknologi for lithiumbatterier omfatter hovedsageligt fire typer: luftkøling, væskekøling, varmerørskøling og faseskiftkøling.
Luftkøling bruger luft som en varmevekslingsbærer til at styre og distribuere den interne temperatur i strømbatterisystemet. I henhold til varmeaflednings- og ventilationsmetoderne kan luftkøling opdeles i seriel ventilation og parallel ventilation. Luftkøleteknologi har ulemper såsom lav termisk ledningsevne og dårlig kontroleffekt på ensartetheden af batteripakkens temperatur. På grund af tendensen til udvikling af høj energitæthed i kraftlithiumbatterier bliver luftkøling gradvist vanskeligt at opfylde kravene til termisk styringsteknologi.
Væskekøling bruger kølevæske som en varmevekslerbærer til at kontrollere og distribuere den interne temperatur i strømbatterisystemet. Dette system bruger normalt vandpumper og rørledninger til at fuldføre strømmen af kølevæske i batterisystemet. Væskekøling har fordele såsom høj køleeffektivitet, høj termisk ledningsevne og kan forbedre batteripakkens temperaturkonsistens. Væskelækage kan dog forårsage batterikortslutninger, så der kræves høje tætningskrav til væskekøling, hvilket er et sikkerhedsproblem ved væskekøling. Samtidig vil væskekøling øge vægten af hele lithiumbatterisystemet, hvilket ikke er befordrende for letvægtstrenden med power lithiumbatterier.
Varmerørskøling er et termisk styringssystem, der udnytter faseskift til at opnå varmeledning. Varmerøret består af en fordampningssektion, en isoleringssektion og en kondenssektion. Mediet inde i den forseglede luftkanal vil absorbere varmen, der genereres af batteriet under fordampningsstadiet, og derefter overføre varmen til det ydre miljø gennem kondensationssektionen, hvilket opnår effekten af hurtig afkøling af batteripakken.
Faseændringsmaterialer er materialer, der kan ændre deres fysiske tilstand inden for et bestemt temperaturområde. Faseændringskøling har fordelene ved hurtig varmeafledning, høj temperatur ensartethed og lav temperatur isolering. Det kan også forbedre de fysiske og kemiske egenskaber ved at kombinere faseændringsmaterialer med andre materialer i henhold til typen af faseændringsmateriale. Brugen af faseskiftematerialer til afkøling kan reducere den plads, som batterisystemet optager uden at forbruge yderligere energi fra batteriet. Men der er også ulemper såsom lav varmeledningsevne og let lækage. Hvis faseændringskøling kombineres med andre termiske styringsmetoder for rettidigt at sprede den varme, der absorberes af faseændringsmaterialer, til det ydre miljø, kan køleeffekten af faseændringsmaterialer udnyttes bæredygtigt.
I øjeblikket, i iterationen af elektriske køretøjer, er teknologisk innovation inden for termisk batteristyring altid placeret i en meget vigtig position. I fremtiden vil varmestyringssystemer for elektriske køretøjers batterier løbende bryde igennem i flere aspekter, herunder forbedring af effektiviteten, reduktion af omkostninger og forbedring af intelligens.
