Gestione termica per batteria EV
Il nuovo veicolo energetico è un progetto sostenuto dalla Cina. Si è sviluppato rapidamente negli ultimi anni. Anche l'intera tecnologia dei veicoli e la tecnologia dei componenti dei veicoli elettrici vengono costantemente innovate e vengono costantemente introdotte nuove tecnologie e processi. Nel campo della dissipazione del calore, il punto chiave della dissipazione del calore dei veicoli elettrici risiede nella dissipazione del calore dei pacchi batteria e dei controller. Fare un buon lavoro nella progettazione termica di questi due pezzi è anche una garanzia necessaria per il funzionamento stabile dei veicoli elettrici.
Il funzionamento sicuro delle batterie dipende fortemente dalla temperatura ambientale. La temperatura di funzionamento delle batterie al litio è di 0-50 gradi e la temperatura di funzionamento ottimale è di 20-40 gradi. Se la temperatura supera i 50 gradi, l'accumulo di calore della batteria influirà direttamente sulla durata della batteria. Quando la temperatura della batteria supera gli 80 gradi, la batteria potrebbe esplodere. Nel 2023. Il volume delle vendite di veicoli elettrici in Cina raggiunge i 9,4 milioni di unità. Pertanto, al fine di ridurre il verificarsi di incidenti legati alla sicurezza sociale, la progettazione della gestione termica delle batterie, che sono i componenti principali dei veicoli elettrici, è particolarmente importante.
Il sistema di gestione termica della batteria include modalità attiva e passiva e la gestione termica attiva include raffreddamento ad aria, raffreddamento a liquido e raffreddamento a refrigerante; La gestione termica passiva comprende il raffreddamento naturale, il raffreddamento dei tubi di calore e i materiali a cambiamento di fase. La tecnologia di gestione termica delle batterie al litio comprende principalmente quattro tipi: raffreddamento ad aria, raffreddamento a liquido, raffreddamento a tubi di calore e raffreddamento a cambiamento di fase.
Il raffreddamento ad aria utilizza l'aria come vettore di scambio termico per controllare e distribuire la temperatura interna del sistema di batterie di alimentazione. In base ai metodi di dissipazione del calore e di ventilazione, il raffreddamento ad aria può essere suddiviso in ventilazione seriale e ventilazione parallela. La tecnologia di raffreddamento ad aria presenta degli inconvenienti come una bassa conduttività termica e uno scarso effetto di controllo sull'uniformità della temperatura del pacco batteria. A causa della tendenza allo sviluppo di un'elevata densità di energia nelle batterie al litio di potenza, il raffreddamento ad aria sta gradualmente diventando difficile soddisfare i requisiti della tecnologia di gestione termica.
Il raffreddamento a liquido utilizza il liquido refrigerante come vettore di scambio termico per controllare e distribuire la temperatura interna del sistema di batterie di alimentazione. Questo sistema utilizza solitamente pompe e tubazioni dell'acqua per completare il flusso del liquido di raffreddamento all'interno del sistema della batteria. Il raffreddamento a liquido presenta vantaggi quali elevata efficienza di raffreddamento, elevata conduttività termica e può migliorare la costanza della temperatura del pacco batteria. Tuttavia, la perdita di liquido può causare cortocircuiti nella batteria, pertanto sono necessari elevati requisiti di tenuta per il raffreddamento a liquido, il che rappresenta un problema di sicurezza nel raffreddamento a liquido. Allo stesso tempo, il raffreddamento a liquido aumenterà il peso dell'intero sistema di batterie al litio, il che non favorisce la tendenza alla leggerezza delle batterie al litio di potenza.
Il raffreddamento a tubi di calore è un sistema di gestione termica che utilizza il cambiamento di fase per ottenere la conduzione del calore. Il tubo termico è costituito da una sezione di evaporazione, una sezione di isolamento e una sezione di condensazione. Il mezzo all'interno del condotto dell'aria sigillato assorbirà il calore generato dalla batteria durante la fase di evaporazione, quindi trasferirà il calore all'ambiente esterno attraverso la sezione di condensazione, ottenendo l'effetto di raffreddare rapidamente la batteria.
I materiali a cambiamento di fase sono materiali che possono cambiare il loro stato fisico entro un determinato intervallo di temperature. Il raffreddamento a cambiamento di fase presenta i vantaggi di una rapida dissipazione del calore, di un'elevata uniformità della temperatura e di un isolamento a bassa temperatura. Può anche migliorare le proprietà fisiche e chimiche combinando materiali a cambiamento di fase con altri materiali in base al tipo di materiale a cambiamento di fase. L'uso di materiali a cambiamento di fase per il raffreddamento può ridurre lo spazio occupato dal sistema batteria senza consumare ulteriore energia dalla batteria. Ma ci sono anche degli svantaggi come la bassa conduttività termica e la facile perdita. Se il raffreddamento a cambiamento di fase viene combinato con altri metodi di gestione termica per dissipare tempestivamente il calore assorbito dai materiali a cambiamento di fase nell'ambiente esterno, l'effetto di raffreddamento dei materiali a cambiamento di fase può essere utilizzato in modo sostenibile.
Attualmente, nell’iterazione dei veicoli elettrici, l’innovazione tecnologica nella gestione termica delle batterie è sempre posta in una posizione molto importante. In futuro, i sistemi di gestione termica delle batterie dei veicoli elettrici riusciranno a imporsi continuamente sotto molteplici aspetti, tra cui il miglioramento dell’efficienza, la riduzione dei costi e il miglioramento dell’intelligenza.
