وضعیت فعلی فناوری مدیریت حرارتی برای سیستم باتری خودروهای الکتریکی
تحقیقات اتلاف حرارت باتری های قدرت را می توان به اتلاف حرارت هوا، اتلاف گرمای خنک کننده مایع، اتلاف حرارت مواد تغییر فاز جامد و اتلاف حرارت لوله حرارتی تقسیم کرد. فن آوری های اصلی اتلاف گرمای موجود عمدتاً سه مورد قبلی هستند.
سیستم دفع حرارت هوا خنک
سیستم اتلاف حرارت با هوا خنک، سیستم دفع حرارت هوا خنک نیز نامیده می شود. روش اتلاف حرارت با هوا خنک ساده ترین است. فقط باید اجازه دهد هوا در سطح باتری جریان یابد تا گرمای تولید شده توسط باتری برق را از بین ببرد تا به هدف خنک کردن بسته باتری قدرت برسد.
با توجه به اقدامات مختلف تهویه، نوع هوا خنک دارای دو روش اتلاف گرمای جابجایی طبیعی و اتلاف حرارت تهویه اجباری است.
اتلاف گرمای جابجایی طبیعی به اقدامات اضافی تهویه اجباری خارجی (مانند افزودن فن ها و غیره) متکی نیست، بلکه تنها از جریان هوای تولید شده توسط سیال داخل بسته باتری به دلیل تغییرات دما برای خنک کردن و دفع گرما استفاده می کند.
سیستم خنککننده همرفت اجباری یک سیستم خنککننده مبتنی بر سیستم خنککننده همرفت طبیعی بهعلاوه فناوری تهویه اجباری مربوطه است.
در حال حاضر، دو نوع اصلی از سیستم های اتلاف حرارت هوا خنک برای باتری های قدرت وجود دارد: سری و موازی. با این حال، اثر این روش ضعیف است و دستیابی به یکنواختی دمای بالای باتری دشوار است.
سیستم خنک کننده مایع
سیستم اتلاف گرمای خنکشده با مایع باتری قدرت به سیستم اتلاف گرما اشاره دارد که در آن مبرد به طور مستقیم یا غیرمستقیم با باتری برق تماس میگیرد و سپس گرمای تولید شده در بسته باتری را از طریق گردش سیال مایع میگیرد تا به اتلاف گرما برسد. .
مبرد می تواند آب، مخلوطی از آب و اتیلن گلیکول، روغن معدنی، R134a و غیره باشد. این مبردها رسانایی حرارتی بالایی دارند و می توانند به اتلاف حرارت بهتری دست یابند.
فن آوری خنک کننده مایع فعلی باتری های قدرت نیز دارای یک فناوری نسبتاً بالغ است و به طور گسترده در سیستم اتلاف گرما وسایل نقلیه الکتریکی استفاده شده است. به عنوان مثال، بسته باتری تسلا از یک روش خنک کننده مایع از مخلوط آب و اتیلن گلیکول برای دفع گرما استفاده می کند. BMW i3 از R134a برای دفع گرما استفاده می کند.
سیستمهای خنککننده مایع اغلب به طراحیهای ساختاری پیچیدهتر و دقیقتری برای جلوگیری از نشت مبرد مایع و اطمینان از یکنواختی سلولهای باتری در بسته باتری نیاز دارند، و ساختار پیچیده سیستم خنککننده مایع نیز کل سیستم اتلاف گرما را دشوارتر میکند. بسیار سنگین است که نه تنها وزن کل وسیله نقلیه را افزایش می دهد، بلکه بار کل وسیله نقلیه را تا حد زیادی افزایش می دهد و در عین حال به دلیل پیچیدگی ساختار و عملکرد آب بندی بالا، کار نسبتاً دشواری است. سیستم خنک کننده مایع را حفظ و نگهداری کنید و هزینه نگهداری نیز بر این اساس افزایش می یابد.
