حالت مدیریت حرارتی برای وسایل نقلیه الکتریکی خالص: خنک کننده غوطه وری باتری

حالت مدیریت حرارتی برای وسایل نقلیه الکتریکی خالص: خنک کننده غوطه وری باتری

در کاربردهای جدید برقی‌سازی وسایل نقلیه، خنک کردن و گرم کردن اجزای الکتریکی برای حفظ دمای عملیاتی بهینه بسیار مهم است، زیرا این کار طول عمر و عملکرد قطعات الکتریکی را تضمین می‌کند. بنابراین، یک سیستم مدیریت حرارتی مناسب ضروری است. به عبارت دیگر، طراحی سیستم های مدیریت حرارتی مناسب به طور خاص برای اجزای الکتریکی مورد استفاده ضروری است.

سیستم های خنک کننده با هوا بیشترین استفاده را دارند زیرا طراحی ساده، کم هزینه و بدون مشکل نشتی هستند. خنک کننده هوا به نوع فعال با استفاده از همرفت اجباری و نوع غیرفعال با استفاده از همرفت طبیعی تقسیم می شود. در مقایسه با محیط‌هایی مانند مایعات، هوا ظرفیت گرمایی کمی دارد (Cp=1.006 kJ/kgK در دمای استاندارد) و هدایت حرارتی پایینی دارد، بنابراین خنک‌کننده هوا بعید به نظر می‌رسد انتخابی برای نسل بعدی خودروهای الکتریکی باشد. بسته های باتری بزرگتر و شارژ سریعتر. تکنولوژی ترجیحی

خنک کننده مایع را می توان به روش های غیر مستقیم و مستقیم تقسیم کرد. خنک کننده نسبت به هوا ظرفیت گرمایی و هدایت حرارتی بالاتری دارد. با توجه به کنترل دمای متعادل، خنک کننده مایع غیر مستقیم در حال حاضر یکی از رایج ترین راه حل های مورد استفاده در مدیریت حرارتی باتری است. متداول ترین مایع خنک کننده مخلوط آب و گلیکول است. اصل خنک‌سازی غیرمستقیم این است که اجازه می‌دهیم خنک‌کننده از طریق کانال‌های پایین یا کنار ماژول سلول/باتری جریان یابد تا گرما را از سیستم خارج کند.

خنک سازی را می توان با استفاده از مواد رابط حرارتی خاص (TIM) بهبود بخشید. نقطه ضعف خنک کننده مایع غیر مستقیم در مقایسه با خنک کننده هوا، پیچیدگی سیستم است. قطعات و کانال ها/لوله های بیشتر می تواند منجر به خرابی بیشتر، وزن اضافی و مشکلات نشتی شود.

یکی دیگر از فناوری های خنک کننده در حال ظهور، خنک کننده مستقیم مایع است که به عنوان خنک کننده غوطه وری نیز شناخته می شود، که باتری را به طور کامل در یک مایع دی الکتریک غوطه ور می کند. این یک مایع نارسانا با مقاومت بالا در برابر شکست الکتریکی است. معرفی این فناوری به این معنی است که پیچیدگی فرآیند باتری و طراحی اجزا را می توان تا حد زیادی کاهش داد و همچنین به کاهش وزن و حجم سیستم کمک می کند و به طور قابل توجهی ثبات و تعادل کنترل دمای باتری را بهبود می بخشد. خنک کننده غوطه ور می تواند باتری را در صورت نیاز بدون نیاز به مبدل حرارتی گرم یا خنک کند، که سود قابل توجهی در کارایی دارد. خنک‌سازی غوطه‌وری باتری‌های خودروهای الکتریکی هنوز در مراحل ابتدایی خود است، اما در حال حاضر موارد استفاده‌ای مانند سیستم سلولی کاملاً غوطه‌ور شده فارادی فیوچر، خنک‌کننده غوطه‌وری آئودی RS Q e-tron در رالی داکار وجود دارد. فن آوری خنک کننده مایع یا سیستم IMMERSIO™ فناوری Xingji که توسط کارمندان سابق پاناسونیک و تسلا تأسیس شده است.