Чотири основні технології охолодження для систем управління температурою акумулятора
Порівняно з мікросхемами, які виділяють найбільше тепла в електронних продуктах, нагрівальним компонентом електромобілів є акумулятор. Таким чином, дослідження технології керування температурою для акумуляторних батарей є одним із найважливіших проектів як для виробників акумуляторів, так і для автомобільних компаній.
Найбільш примітивним способом технології відведення тепла є повітряне охолодження, яке можна розділити на два типи: активне охолодження та пасивне охолодження. Як активне, так і пасивне розсіювання тепла використовує повітря для відведення тепла. Пасивне розсіювання тепла є відносно простим, в основному складається з повітрозабірників, вентиляційних шляхів і випускних отворів. Коли автомобіль рухається, тепло відводиться через контакт між повітрям і акумулятором.
Однак найбільшим недоліком пасивного тепловідведення є його недостатня ефективність відведення тепла. Коли вхідна/вихідна потужність батареї збільшується, утворення тепла збільшується, і ефект незначний. Наприклад, як транспортний засіб може розсіювати тепло під час заряджання без руху? Таким чином, активне розсіювання тепла посилює потік повітря та покращує розсіювання тепла шляхом додавання вентиляторів та інших пристроїв для всмоктування повітря.
Технологія рідинного охолодження має кращий ефект розсіювання тепла, ніж повітря, яке обмінюється теплом з батареєю живлення через труби охолоджуючої рідини, розподілені всередині або на поверхні батареї, що призводить до більш ефективного розсіювання тепла. Розсіювання тепла рідинного охолодження досягається шляхом розміщення труб охолоджуючої рідини або охолоджувальних пластин (з охолоджуючою рідиною всередині) безпосередньо всередині батареї живлення, а потім використанням відповідних компонентів, щоб забезпечити протікання охолоджуючої рідини та відводити внутрішнє тепло батареї. Ключ до розсіювання тепла рідинного охолодження також є моментом, який безпосередньо впливає на ефект розсіювання тепла акумуляторної батареї, який полягає в конструкції, прокладці та напрямку потоку трубопроводу теплоносія. Лише шляхом формування розумного шляху рефлюксу та досягнення рівномірного розсіювання тепла можна підтримувати загальне розсіювання тепла акумуляторної батареї на рівномірному рівні температури, при цьому одні температури не будуть занадто низькими, а інші – надто високими, що вплине на здоров’я батареї.
Останніми роками з’явився метод пасивного розсіювання тепла – технологія розсіювання тепла через матеріал із зміною фази. Матеріали з фазовою зміною – це охолоджуючі матеріали, які можуть поглинати або виділяти велику кількість тепла під час зміни фази та підтримувати постійну температуру для контролю температури навколишнього середовища. Безсумнівно, найпоширенішим матеріалом зі зміною фаз у нашому житті є вода. Коли температура падає до 0 градусів C, вода перетворюється з рідкого стану на твердий (замерзає та виділяє тепло); Коли температура вище 0 градусів C, вода перетворюється з твердого стану на рідкий (поглинання тепла розчинення).
На додаток до вищезазначених трьох методів розсіювання тепла існує також технологія активного охолодження - термоелектричне охолодження, технологія перетворення енергії, яка використовує ефект Пельтьє напівпровідникових матеріалів для досягнення охолодження або нагрівання. Після підключення до джерела постійного струму тепло на одному кінці термоелектричного холодильного пристрою буде поглинатися, що призведе до зниження температури, тоді як температура на іншому кінці одночасно збільшиться; Крім того, це явище повністю оборотне, оскільки зміна напрямку струму може передати тепло в протилежному напрямку.
Будучи найбільш класичною технологією, технологія повітряного охолодження більше не може задовольнити потреби в охолодженні акумуляторів і була замінена технологією рідинного охолодження. Рідинне охолодження стало найбільш зрілою та широко використовуваною технологією охолодження для акумуляторів. Однак зі збільшенням нагріву батареї, потужності батареї та швидкості заряджання рідинне охолодження поступово не зможе задовольнити потреби батареї у розсіюванні тепла. Таким чином, новітня технологія розсіювання тепла в матеріалі зі зміною фази та технологія термоелектричного охолодження мають великий потенціал, але для досягнення найкращих результатів обидві потребують поєднання з іншими технологіями. Наразі не існує абсолютно високоякісної технології розсіювання тепла, і майбутні технологічні тенденції поєднуватимуть кілька технологій розсіювання тепла для задоволення різних потреб у розсіюванні тепла.
