Tecnologia di gestione termica della batteria
Essendo uno dei principali tipi di veicoli a nuova energia, anche il volume delle vendite di veicoli elettrici aumenta di anno in anno. Tuttavia, la breve autonomia di guida, i lunghi tempi di ricarica e la combustione spontanea occasionale e gli incidenti antincendio dei veicoli elettrici sono stati ampiamente criticati. Alla luce di questi problemi, gli operatori del settore hanno proposto: in primo luogo, dovremmo sviluppare vigorosamente batterie con una maggiore densità di energia, carica e scarica rapida e un uso più sicuro; In secondo luogo, migliorare la tecnologia di gestione della batteria e i mezzi di gestione, costruire un sistema di gestione della batteria più scientifico e perfetto e dare un gioco migliore alle prestazioni della batteria.
Attualmente, la ricerca sulla tecnologia di gestione termica della batteria si concentra principalmente su come esportare il calore generato dalla batteria durante il funzionamento per far funzionare la batteria all'interno dell'intervallo di temperatura ottimale. Ora i metodi di raffreddamento applicati ai veicoli elettrici puri sono principalmente il raffreddamento ad aria, il raffreddamento a liquido e il raffreddamento diretto. Allo stesso tempo, anche l'applicazione di materiali a cambiamento di fase nella gestione termica della batteria è un hotspot di ricerca.
Aria condizionata:
Il raffreddamento ad aria è la prima tecnologia di raffreddamento della batteria utilizzata. Secondo la potenza del flusso del vento, ci sono due tipi di raffreddamento ad aria naturale e raffreddamento ad aria forzata, mentre secondo il condotto dell'aria del sistema di raffreddamento ad aria, ci sono due tipi di raffreddamento in serie e raffreddamento parallelo. Il sistema di raffreddamento ad aria presenta i vantaggi di una struttura più semplice e di un consumo energetico inferiore rispetto ai sistemi di raffreddamento a liquido e di raffreddamento diretto. Tuttavia, a causa della sua disposizione dei canali, ha un basso utilizzo dello spazio e difficoltà a prevenire acqua e polvere, quindi non è adatto per batterie quadrate e morbide disposte strettamente. Inoltre, quando la temperatura dell'aria esterna è troppo alta o troppo bassa, il sistema di gestione del calore ha difficoltà a soddisfare le esigenze ed è necessario il raffreddamento dell'aria di mandata dell'impianto di condizionamento. Pertanto, le prestazioni di raffreddamento del sistema di raffreddamento ad aria sono difficili da soddisfare i requisiti di utilizzo, vengono gradualmente sostituite da sistemi di raffreddamento a liquido e raffreddamento diretto.
Raffreddamento a liquido:
Il raffreddamento a liquido è la modalità di raffreddamento con le migliori prestazioni complete. I principali fattori che hanno un grande impatto sul sistema di raffreddamento a liquido della batteria sono le proprietà fisiche e chimiche del liquido di raffreddamento e la disposizione del canale di flusso della tubazione di raffreddamento. Il raffreddamento a liquido può essere suddiviso in contatto diretto e contatto indiretto a seconda della struttura.
Il tipo a contatto diretto consiste nell'immergere la batteria nel liquido di raffreddamento, che presenta i vantaggi di un eccellente effetto di scambio termico e di una buona uniformità della temperatura, ma lo svantaggio è che presenta requisiti elevati per le prestazioni di tenuta e isolamento all'interno e all'esterno del pacco batteria. Il tipo a contatto indiretto consiste nel posizionare un canale di flusso nel pacco batteria per far fluire il refrigerante nel canale di flusso. Il vantaggio è di ridurre i requisiti per le prestazioni di tenuta e isolamento, pertanto come refrigerante vengono utilizzati acqua, acqua/glicole e altri liquidi a bassa viscosità, elevata conducibilità termica ed elevata capacità termica specifica. In questo modo, l'intensità del raffreddamento può essere regolata in un ampio intervallo regolando la velocità di rotazione del circolatore in un intervallo ridotto.
Refrigerazione aria condizionata Raffreddamento:
Il raffreddamento diretto, chiamato anche refrigerazione del condizionamento dell'aria, consiste nell'introdurre direttamente il refrigerante del sistema di condizionamento dell'aria nel pacco batterie per il raffreddamento, il che equivale a utilizzare la piastra di raffreddamento nel pacco batterie come evaporatore del condizionamento dell'aria sistema. I vantaggi del sistema di raffreddamento diretto sono l'elevata efficienza, la risposta rapida e l'elevata capacità di raffreddamento. I suoi svantaggi sono principalmente che dipende fortemente dal sistema di climatizzazione dell'automobile. In estate il carico dell'impianto di climatizzazione è molto elevato perché l'abitacolo e l'impianto batteria necessitano di una refrigerazione di elevata potenza; In inverno, poiché l'abitacolo necessita di un riscaldamento continuo e il pacco batteria deve essere preriscaldato prima del raffreddamento, rappresenta una grande sfida per il sistema di climatizzazione del veicolo.
Raffreddamento del materiale a cambiamento di fase:
Il materiale a cambiamento di fase si riferisce al materiale che può cambiare lo stato del materiale e fornire calore latente in condizioni di temperatura costante, come la paraffina. Il metodo di gestione termica del materiale a cambiamento di fase consiste nell'inserire il materiale a cambiamento di fase nel pacco batteria e utilizzare il suo calore latente a cambiamento di fase elevato per assorbire il calore generato durante la scarica della batteria. Poiché la temperatura del materiale del cambio di fase stesso rimane quasi invariata prima del completamento del cambio di fase, pertanto, può rendere più stabile la temperatura della batteria. Il più grande vantaggio dei materiali a cambiamento di fase è che la struttura e il funzionamento sono i più semplici. Solo le batterie e i materiali a cambiamento di fase devono essere sistemati in modo ragionevole nel pacco batterie. Non è necessario l'intervento di un sistema esterno nell'intero processo e l'uniformità della temperatura è eccellente. Inoltre, i materiali a cambiamento di fase provengono da un'ampia gamma di fonti e sono economici.
Nella gestione della batteria dei veicoli elettrici, il sistema di gestione termica è uno dei componenti principali del sistema di gestione della batteria. Durante il normale funzionamento, la batteria dei veicoli elettrici genererà molto calore a causa dell'incorporamento e smontaggio degli ioni di litio nella batteria, del flusso di corrente nella batteria e nel pacco batteria e varie reazioni secondarie minori nella batteria. Se questo calore non viene scaricato il prima possibile e accumulato nel pacco batteria, la temperatura della batteria aumenterà, Quando il tempo è troppo lungo o la temperatura supera il limite superiore consentito, la durata della batteria sarà seriamente compromessa , e anche la batteria verrà cortocircuitata ed esplosa direttamente.
