Nestemäisellä väliaineella tapahtuvassa lämmönsiirrossa on välttämätöntä luoda lämmönsiirtoyhteys moduulin ja nestemäisen väliaineen välille, kuten vesivaippa, epäsuoran lämmityksen ja jäähdytyksen suorittamiseksi konvektion ja lämmönjohtavuuden muodossa. Lämmönsiirtoväliaine voi olla vesi, etyleeniglykoli tai jopa kylmäaine. Lämmönsiirtoa on myös suorassa upottamalla napaosa dielektrisen aineen nesteeseen, mutta eristystoimenpiteitä on tehtävä oikosulun välttämiseksi.PTC-jäähdytysnesteen lämmitin)
Passiivinen nestejäähdytys käyttää yleensä neste-ympäröivä ilma -lämmönvaihtoa, jonka jälkeen akkuun tuodaan koteloita toissijaista lämmönvaihtoa varten, kun taas aktiivinen jäähdytys käyttää moottorin jäähdytysnesteen ja nesteen välisiä lämmönvaihtimia tai sähkölämmitystä/lämpööljylämmitystä ensisijaisen jäähdytyksen saavuttamiseksi. Lämmitys, ensisijainen jäähdytys matkustamon ilmalla/ilmastointilaitteen kylmäaine-neste-väliaineella.
Ilmaa ja nestettä väliaineena käyttäville lämmönhallintajärjestelmille rakenne on liian suuri ja monimutkainen tuulettimien, vesipumppujen, lämmönvaihtimien, lämmittimien, putkistojen ja muiden lisävarusteiden tarpeen vuoksi, ja se myös kuluttaa akun energiaa ja vähentää akun tehoa ja energiatiheyttä.PTC-ilmalämmitin)
Vesijäähdytteinen akun jäähdytysjärjestelmä käyttää jäähdytysnestettä (50 % vettä/50 % etyleeniglykolia) siirtääkseen akun lämmön ilmastointijärjestelmän kylmäainejärjestelmään akun jäähdyttimen kautta ja sitten ympäristöön lauhduttimen kautta. Akun tuloveden lämpötila jäähdytetään akulla. Lämmönvaihdon jälkeen on helppo saavuttaa alempi lämpötila, ja akkua voidaan säätää toimimaan parhaalla mahdollisella käyttölämpötila-alueella; järjestelmän periaate on esitetty kuvassa. Kylmäainejärjestelmän pääkomponentteja ovat: lauhdutin, sähkökompressori, höyrystin, paisuntaventtiili sulkuventtiilillä, akun jäähdytin (paisuntaventtiili sulkuventtiilillä) ja ilmastointiputket jne.; jäähdytysvesipiiri sisältää:sähköinen vesipumppu, akku (mukaan lukien jäähdytyslevyt), akkujäähdyttimet, vesiputket, paisuntasäiliöt ja muut tarvikkeet.
Viime vuosina faasimuutosmateriaaleilla (PCM) jäähdytettävät akkujen lämmönhallintajärjestelmät ovat ilmestyneet sekä ulkomaille että kotimaassa, ja niillä on hyvät tulevaisuudennäkymät. PCM:n käytön periaate akun jäähdytyksessä on: kun akku purkautuu suurella virralla, PCM absorboi akun vapauttaman lämmön ja käy läpi itse faasimuutoksen, jolloin akun lämpötila laskee nopeasti.
Tässä prosessissa järjestelmä varastoi lämpöä PCM:ään faasimuutoslämmön muodossa. Kun akkua ladataan, erityisesti kylmällä säällä (eli ilmakehän lämpötila on paljon alhaisempi kuin faasimuutoslämpötila PCT), PCM vapauttaa lämpöä ympäristöön.
Faasimuutosmateriaalien käytöllä akkujen lämmönhallintajärjestelmissä on etuna se, ettei ne vaadi liikkuvia osia ja kuluttavat enemmän energiaa akusta. Akkujen lämmönhallintajärjestelmässä käytetyt faasimuutosmateriaalit, joilla on korkea faasimuutoksen latenttilämpö ja lämmönjohtavuus, voivat tehokkaasti absorboida latauksen ja purkauksen aikana vapautuvaa lämpöä, vähentää akun lämpötilan nousua ja varmistaa, että akku toimii normaalissa lämpötilassa. Ne voivat pitää akun suorituskyvyn vakaana ennen suurvirtasykliä ja sen jälkeen. Korkean lämmönjohtavuuden omaavien aineiden lisääminen parafiiniin komposiitti-PCM:n valmistamiseksi auttaa parantamaan materiaalin yleistä suorituskykyä.
Edellä mainittujen kolmen lämmönhallintamuodon näkökulmasta faasimuutoslämmön varastoinnilla on ainutlaatuisia etuja, ja se on jatkotutkimuksen, teollisen kehityksen ja soveltamisen arvoinen.
Lisäksi akun suunnittelun ja lämmönhallintajärjestelmän kehittämisen kahden linkin näkökulmasta ne tulisi yhdistää orgaanisesti strategiselta korkeudelta ja kehittää synkronisesti, jotta akku voi paremmin sopeutua koko ajoneuvon sovellukseen ja kehitykseen, mikä voi säästää koko ajoneuvon kustannuksia ja vähentää sovellusvaikeuksia ja kehityskustannuksia sekä muodostaa alustasovelluksen, mikä lyhentää uusien energiaajoneuvojen kehityssykliä ja nopeuttaa erilaisten uusien energiaajoneuvojen markkinoilletuloa.
Julkaisuaika: 27.4.2023
