تكنولوجيا إدارة حرارة البطارية
كواحد من الأنواع الرئيسية لمركبات الطاقة الجديدة ، يزداد حجم مبيعات السيارات الكهربائية عامًا بعد عام. ومع ذلك ، فإن مسافة القيادة القصيرة ووقت الشحن الطويل والاحتراق التلقائي العرضي وحوادث الحريق للسيارات الكهربائية قد تم انتقادها على نطاق واسع. في ضوء هذه المشاكل ، طرح الأشخاص في الصناعة ما يلي: أولاً ، يجب أن نطور بقوة بطاريات ذات كثافة طاقة أعلى ، وشحن وتفريغ سريع ، واستخدام أكثر أمانًا ؛ ثانيًا ، قم بتحسين تقنية إدارة البطارية ووسائل الإدارة ، وبناء نظام إدارة بطارية أكثر علمية ومثالية ، وإعطاء أداء أفضل للبطارية.
في الوقت الحالي ، يركز البحث حول تقنية الإدارة الحرارية للبطارية بشكل أساسي على كيفية تصدير الحرارة الناتجة عن البطارية أثناء التشغيل لجعل البطارية تعمل ضمن نطاق درجة الحرارة الأمثل. الآن طرق التبريد المطبقة على المركبات الكهربائية النقية هي بشكل أساسي تبريد الهواء والتبريد السائل والتبريد المباشر. في الوقت نفسه ، يعد تطبيق مواد تغيير الطور في الإدارة الحرارية للبطارية أيضًا نقطة ساخنة للبحث.
تبريد الهواء:
تبريد الهواء هو أول تقنية يتم استخدامها لتبريد البطاريات. وفقًا لقوة تدفق الرياح ، هناك نوعان من تبريد الهواء الطبيعي وتبريد الهواء القسري ، بينما وفقًا لمجاري الهواء في نظام تبريد الهواء ، هناك نوعان من التبريد المتسلسل والتبريد المتوازي. يتميز نظام تبريد الهواء ببنية أبسط واستهلاك أقل للطاقة مقارنة بأنظمة التبريد السائل والتبريد المباشر. ومع ذلك ، نظرًا لتخطيط قناتها ، فهي تستخدم مساحة منخفضة ويصعب منع الماء والغبار ، لذا فهي غير مناسبة للبطاريات المربعة واللينة المرتبة بإحكام. بالإضافة إلى ذلك ، عندما تكون درجة حرارة الهواء الخارجي مرتفعة جدًا أو منخفضة جدًا ، يصعب تلبية نظام إدارة الحرارة للاحتياجات ، ويلزم توفير تبريد الهواء لنظام تكييف الهواء. لذلك ، يصعب تلبية أداء التبريد لنظام التبريد الهوائي لمتطلبات الاستخدام ، ويتم استبداله تدريجياً بأنظمة التبريد السائل والتبريد المباشر.
التبريد السائل:
التبريد السائل هو وضع التبريد مع أفضل أداء شامل. العوامل الرئيسية التي لها تأثير كبير على نظام التبريد السائل للبطارية هي الخصائص الفيزيائية والكيميائية لسائل التبريد وتخطيط قناة التدفق لخط أنابيب التبريد. يمكن تقسيم التبريد السائل إلى اتصال مباشر واتصال غير مباشر وفقًا للهيكل.
نوع الاتصال المباشر هو غمر البطارية في المبرد ، والذي يتمتع بمزايا تأثير التبادل الحراري الممتاز وتوحيد درجة الحرارة الجيد ، ولكن العيب هو أنه يضع متطلبات عالية لأداء الختم والعزل داخل وخارج حزمة البطارية. نوع الاتصال غير المباشر هو وضع قناة تدفق في حزمة البطارية لجعل تدفق المبرد في قناة التدفق. الميزة هي تقليل متطلبات أداء الختم والعزل ، لذلك ، يتم استخدام الماء والماء / الجليكول والسوائل الأخرى ذات اللزوجة المنخفضة والموصلية الحرارية العالية والقدرة الحرارية العالية كمبرد. بهذه الطريقة ، يمكن ضبط كثافة التبريد في نطاق كبير عن طريق تعديل سرعة الدوران للمضخة الدورانية في نطاق صغير.
تبريد تبريد تكييف الهواء:
التبريد المباشر ، المعروف أيضًا باسم تبريد تكييف الهواء ، هو إدخال مبرد نظام تكييف الهواء مباشرة في حزمة البطارية للتبريد ، وهو ما يعادل استخدام لوحة التبريد في حزمة البطارية كمبخر لتكييف الهواء النظام. مزايا نظام التبريد المباشر هي الكفاءة العالية والاستجابة السريعة وقدرة التبريد الكبيرة. تتمثل عيوبه بشكل أساسي في أنه يعتمد بشكل كبير على نظام تكييف هواء السيارة. في الصيف ، يكون حمل نظام تكييف الهواء مرتفعًا جدًا لأن مقصورة الركاب ونظام البطارية يحتاجان إلى تبريد عالي الطاقة ؛ في فصل الشتاء ، نظرًا لأن مقصورة الركاب تحتاج إلى تدفئة مستمرة وتحتاج حزمة البطارية إلى التسخين المسبق قبل التبريد ، فإن ذلك يمثل تحديًا كبيرًا لنظام تكييف الهواء في السيارة.
تبريد المواد تغيير المرحلة:
تشير مادة تغيير الطور إلى المادة التي يمكن أن تغير حالة المادة وتوفر حرارة كامنة في ظل حالة درجة حرارة ثابتة ، مثل البارافين. تتمثل طريقة الإدارة الحرارية لمواد تغيير الطور في وضع مادة تغيير الطور في حزمة البطارية واستخدام الحرارة الكامنة لتغيير الطور العالي لامتصاص الحرارة المتولدة أثناء تفريغ البطارية. نظرًا لأن درجة حرارة مادة تغيير الطور نفسها تظل دون تغيير تقريبًا قبل اكتمال تغيير المرحلة ، لذلك ، يمكن أن تجعل درجة حرارة البطارية أكثر استقرارًا. أكبر ميزة لمواد تغيير الطور هي أن الهيكل والتشغيل هما الأبسط. تحتاج فقط البطاريات ومواد تغيير الطور إلى أن يتم ترتيبها بشكل معقول في حزمة البطارية. ليست هناك حاجة لتدخل النظام الخارجي في العملية برمتها ، وتوحيد درجة الحرارة ممتاز. بالإضافة إلى ذلك ، تأتي مواد تغيير الطور من مجموعة واسعة من المصادر وهي رخيصة الثمن.
في إدارة بطارية المركبات الكهربائية ، يعد نظام الإدارة الحرارية أحد المكونات الأساسية لنظام إدارة البطارية. في التشغيل العادي ، ستولد بطارية السيارات الكهربائية الكثير من الحرارة بسبب تضمين أيونات الليثيوم في البطارية وإدخالها ، وتدفق التيار في البطارية وحزمة البطارية ، والعديد من التفاعلات الجانبية الثانوية في البطارية. إذا لم يتم تفريغ هذه الحرارة في أسرع وقت ممكن وتراكمت في حزمة البطارية ، سترتفع درجة حرارة البطارية ، وعندما يكون الوقت طويلاً أو تتجاوز درجة الحرارة الحد الأعلى المسموح به ، فسوف يتأثر عمر خدمة البطارية بشكل خطير ، وحتى البطارية ستكون قصيرة الدائرة وتنفجر مباشرة.
