Elektr avtomobil akkumulyatorlari tizimi uchun issiqlikni boshqarish texnologiyasining hozirgi holati

Elektr avtomobil akkumulyatorlari tizimi uchun issiqlikni boshqarish texnologiyasining hozirgi holati

Quvvat batareyasining issiqlik tarqalishini tadqiq qilish havo issiqlik tarqalishiga, suyuqlik sovutish issiqlik tarqalishiga, qattiq fazani o'zgartirish materialining issiqlik tarqalishiga va issiqlik quvurlari issiqlik tarqalishiga bo'linishi mumkin. Mavjud asosiy issiqlik tarqalish texnologiyalari asosan oldingi uchtadir.

Havo sovutish tizimi

Havo bilan sovutilgan issiqlik tarqalish tizimi, shuningdek, havo bilan sovutilgan issiqlik tarqalish tizimi deb ataladi. Havo sovutgichli issiqlik tarqalish usuli eng oddiy hisoblanadi. Quvvat batareyasi to'plamini sovutish maqsadiga erishish uchun quvvat batareyasi tomonidan ishlab chiqarilgan issiqlikni olib tashlash uchun faqat havoning batareya yuzasi orqali oqishiga ruxsat berish kerak. Turli xil shamollatish chora-tadbirlariga ko'ra, havo sovutgichli turdagi tabiiy konveksiya issiqlik tarqalishi va majburiy shamollatish issiqlik tarqalishining ikki yo'li mavjud.

Tabiiy konveksiya issiqlik tarqalishi tashqi majburiy shamollatish choralariga (masalan, fanatlarni qo'shish va h.k.) tayanmaydi, faqat sovutish va issiqlikni tarqatish uchun haroratning o'zgarishi tufayli batareyalar to'plami ichidagi suyuqlik tomonidan hosil bo'lgan havo oqimidan foydalanadi.

Majburiy konveksiya sovutish sovutish tizimi tabiiy konveksiya sovutish tizimiga va tegishli majburiy shamollatish texnologiyasiga asoslangan sovutish tizimidir.

Hozirgi vaqtda quvvat akkumulyatorlari uchun havo sovutgichli issiqlik tarqalish tizimlarining asosan ikki turi mavjud: ketma-ket va parallel. Biroq, bu usulning ta'siri zaif va batareyaning yuqori haroratli bir xilligiga erishish qiyin.

Suyuq sovutish tizimi

Quvvat akkumulyatorining suyuqlik bilan sovutilgan issiqlik tarqalish tizimi issiqlik tarqalish tizimiga ishora qiladi, unda sovutgich to'g'ridan-to'g'ri yoki bilvosita quvvat akkumulyatori bilan aloqa qiladi va keyin issiqlik tarqalishiga erishish uchun suyuq suyuqlikning aylanishi orqali batareya paketida hosil bo'lgan issiqlikni oladi. . Sovutgich suv, suv va etilen glikol aralashmasi, mineral moy, R134a va boshqalar bo'lishi mumkin. Bu sovutgichlar yuqori issiqlik o'tkazuvchanligiga ega va issiqlik tarqalishini yaxshiroq bajarishi mumkin.

Quvvat batareyalarining hozirgi suyuq sovutish texnologiyasi ham etarlicha etuk texnologiyaga ega va u elektr transport vositalarining issiqlik tarqalish tizimida keng qo'llanilgan. Masalan, Tesla akkumulyatori issiqlikni tarqatish uchun suv va etilen glikol aralashmasidan iborat suyuq sovutish usulidan foydalanadi. BMW i3 issiqlik tarqalishi uchun R134a dan foydalanadi.

Suyuq sovutgichli tizimlar ko'pincha suyuq sovutgichning oqmasligi va batareyalar paketidagi batareya hujayralarining bir xilligini ta'minlash uchun yanada murakkab va qat'iy strukturaviy dizaynlarni talab qiladi va suyuqlik bilan sovutilgan tizimning murakkab tuzilishi ham butun issiqlik tarqalish tizimini Itga aylantiradi. juda katta hajmli bo'lib, bu nafaqat butun avtomobilning og'irligini oshiradi, balki butun transport vositasiga yukni sezilarli darajada oshiradi va shu bilan birga, strukturasining murakkabligi va yuqori muhrlanish ko'rsatkichlari tufayli uni saqlash nisbatan qiyin. va suyuq sovutish tizimini saqlab turing va shunga mos ravishda texnik xizmat ko'rsatish narxi ham oshadi.

Fazani o'zgartirish materialini sovutish tizimi

Fazani o'zgartirish materialining issiqlik tarqalishi tizimi issiqlik tashuvchisi sifatida faza o'zgaruvchan materialdan foydalanadi va past haroratli isitish va yuqori harorat ta'siriga erishish uchun faza o'zgarishi sodir bo'lganda energiyani saqlash va chiqarish uchun fazani o'zgartirish materialining xususiyatlaridan foydalanadi. quvvat batareyasi uchun issiqlik tarqalishi. Biroq, fazani o'zgartirish materiallarining issiqlik o'tkazuvchanligi nisbatan past. Materiallarning o'ziga xos nuqsonlarini o'zgartirish uchun odamlar ba'zi metall materiallarni fazani o'zgartirish materiallariga to'ldiradilar. Misol uchun, ba'zi tadqiqotlarda juda nozik alyuminiy plitalar issiqlik o'tkazuvchanligini yaxshilash uchun fazani o'zgartirish materiallariga to'ldiriladi. maqsadi. Fazani o'zgartiruvchi materiallarning issiqlik o'tkazuvchanligini yaxshilash uchun, shuningdek, uglerod tolalari, uglerod nanotubalari va boshqalarni fazani o'zgartirish materiallariga to'ldirish taklif qilindi.

Issiqlik quvurlarini sovutish tizimi

Samarali issiqlik o'tkazuvchan element sifatida issiqlik trubkasi issiqlik energiyasini tez va samarali ravishda bir joydan ikkinchi joyga o'tkazishi mumkin, ya'ni ikki ob'ekt o'rtasida issiqlikni tez va samarali tarzda o'tkazishi mumkin.

Elektr transport vositalarining issiqlik boshqaruvi tizimida uyda va chet elda ko'plab olimlar energiya batareyalarining issiqlik tarqalishiga issiqlik o'tkazuvchanligi elementi bo'lgan issiqlik quvurini ham qo'llashdi. An'anaviy majburiy konveksiya issiqlik tarqalish tizimi bilan solishtirganda, issiqlik quvurlarini joriy qiluvchi issiqlik tarqalish tizimida quvvat batareyasi nafaqat normal ishlashning harorat oralig'ini saqlab qolishi mumkin, balki majburiy sovutish bo'lgan batareya xujayralari orasidagi haroratning bir xilligini ham saqlab turishi mumkin. . Sovutish tizimi erisha olmaydigan ta'sir. Biroq, uning massasi va hajmi juda katta va issiqlik uzatish chegarasi mavjud.

Elektr avtomobil akkumulyatorini isitish tizimi

Yuqorida batareyadan issiqlikni yo'qotishning to'rtta usuli keltirilgan, so'ngra batareyani past haroratli muhitga moslashtirish uchun isitish usuli joriy etiladi.

Isitish tizimi asosan isitish elementlari va sxemalaridan iborat bo'lib, ular orasida isitish elementi eng muhim qismdir. Umumiy isitish elementlari o'zgaruvchan qarshilik isitish elementlari va doimiy qarshilik isitish elementlarini o'z ichiga oladi. Birinchisi odatda PTC (musbat harorat koeffitsienti) deb ataladi va ikkinchisi odatda silikon isitish plyonkasi, moslashuvchan elektr isitish plyonkasi va boshqalar kabi metall isitish simlaridan tashkil topgan isitish plyonkasi.

PTC xavfsiz foydalanish, yuqori issiqlik konvertatsiya samaradorligi, tez harorat ko'tarilishi, ochiq olov yo'qligi va avtomatik doimiy harorat tufayli keng qo'llaniladi. Uning arzonligi hozirgi yuqori quvvatli batareya uchun qulay omil hisoblanadi. Izolyatsiya qilingan moslashuvchan elektr isitish plyonkasi boshqa turdagi isitgich bo'lib, ishlov beriladigan qismning o'zboshimchalik shakliga ko'ra egilib, ishlov beriladigan qism bilan yaqin aloqani ta'minlaydi va maksimal issiqlik energiyasini o'tkazishni ta'minlaydi. Silikon isitish plyonkasi moslashuvchanlikka ega bo'lgan nozik sirtli isitish elementidir, lekin u qizdirilgan ob'ekt bilan to'liq va yaqin aloqada bo'lishi kerak va uning xavfsizligi PTC dan ham yomonroqdir.