Yangi energiya vositasi uchun to'g'ridan-to'g'ri sovutish va suyuqlikni sovutishBatareya to'plamlari:
Prinsiplari, afzalliklari va kamchiliklari
I. Nima uchun batareyalar "issiqlikka ham, sovuqqa ham sezgir"?
Quvvat batareyalarining ishlashi harorat bilan kuchli bog'liqdir: 45 darajadan yuqori bo'lsa, quvvatning pasayishi tezlashadi va aylanish muddati 30% dan ko'proqqa qisqarishi mumkin; 60 darajadan yuqori bo'lsa, elektrolitlar parchalanadi, SEI plyonkasi yorilib ketadi va og'ir holatlarda termal qochib ketish tetiklanadi. Past haroratlarda ichki qarshilik kuchayadi, zaryadlash vaqtida lityum qoplama paydo bo'ladi va diapazon kamayadi. Lityum ion batareyalar uchun optimal ish diapazoni odatda 25–40 daraja, muhandislikda esa hujayra harorati farqi<5℃ within the pack is generally considered an optimization target (high-end models aim for <2℃), but this is not a mandatory national standard. The three main tasks of a thermal management system are: heat dissipation, heating, and maintaining temperature consistency.
Hozirgi vaqtda eng keng tarqalgandan eng agressivgacha bo'lgan yo'lovchi transport vositalari uchun faol sovutishning to'rtta asosiy turi mavjud:
• Passiv havo sovutish (tabiiy sovutish): Batareya paketining issiqlik almashinuvi qanotlari orqali tabiiy konveksiyaga tayanadi. U hech qanday quvvat sarflamaydi va eng past narxga ega, lekin issiqlik tarqalishi juda sekin. U asosiy yoʻlovchi transport vositalaridan bosqichma-bosqich chiqarib tashlandi va faqat erta tezlikda yuradigan-vagonlarda uchraydi.
• Faol havo sovutish: Konvektsiyani kuchaytirish uchun fandan foydalanadi. U oddiy tuzilishga ega va uni saqlash uchun arzon, lekin havoning issiqlik o'tkazuvchanligi faqat 0,026 Vt / (m · K) ni tashkil qiladi, buning natijasida yuqori haroratlarda past samaradorlik mavjud. Bu, asosan, narxi 100 000 RMB dan past boʻlgan-baland darajadagi avtomobillarda (masalan, Wuling Hongguang MINI va BAIC New Energy avtomobillarida) uchraydi.
• Suyuq sovutish: Hozirda oʻrta{0}}to-yuqori{2}} avtomobillar uchun standart. Sovutish suyuqligi (etilen glikolning suvli eritmasi) issiqlikni olib tashlash uchun aylanib, tez zaryadlovchi issiqlik tarqalishiga va past haroratli isitishga- mos keladi va bozorning asosiy ulushini egallaydi.
• Sovutgichni to'g'ridan-to'g'ri sovutish: Konditsioner sovutgichi to'g'ridan-to'g'ri akkumulyator batareyasi ichidagi evaporatatorga kiritiladi va faza o'zgarishining "nol-masofadagi" issiqlik yutilishiga erishadi va natijada eng yuqori samaradorlikka erishiladi.
▸ Immersion Cooling (Rivojlanayotgan texnologiya): 2024-yildan keyin{0}}kichik partiyali oʻrnatishlar,-katta ishlab chiqarish hali mavjud emas; akkumulyator xujayralari izolyatsiya qiluvchi sovutgichga (ftorli suyuqlik/sintetik ester) botiriladi, buning natijasida issiqlikning eng bir xil tarqalishiga olib keladi, lekin yuqori xarajat va texnik xizmat ko'rsatish qiyinligi bilan; hozirda kam sonli modellar undan pilot variant sifatida foydalanmoqda.
Liquid Cooling:Asosiy tushunchalar va tamoyillar
Suyuq sovutishda issiqlik almashinuvi vositasi sifatida sovutish suvi (odatda etilen glikolning suvli eritmasi, issiqlik o'tkazuvchanligi taxminan 0,5 Vt/(m·K)) qo'llaniladi. Suv nasosi sovutish suvini akkumulyator batareyasi ichidagi kanallarda aylanish uchun harakatga keltiradi, sovutish uchun sovutgichga (batareya sovutgichi) etib borishdan oldin issiqlikni so'rib oladi va sovutish uchun konditsioner sovutgich bilan issiqlikni almashtiradi va keyin sovutish plitasiga qaytadi. Asosiy komponentlar: Elektr kompressor → Chiller → Elektr suv nasosi → Suyuq sovutish plitasi → Valf tanasi (to'rt-sakkiz-yo'nalish) → PTC isitgichi.
Afzalliklar
• Optimal haroratning bir xilligi, hujayra harorati farqini ±2 daraja ichida nazorat qilish, to'g'ridan-to'g'ri ishlash muddatini uzaytirish va mustahkamlikni yaxshilash;
• Yetuk texnologiya va yaxshi tashkil etilgan{0}}ta’minot zanjiri bozordagi joriy asosiy yechimni ifodalaydi;
• Avtomobil issiqlik boshqaruvi bilan chuqur integratsiya (dvigatel chiqindisi issiqlikni qayta tiklash, idishni issiqlik nasosi) va past haroratda isitish uchun PTC qo'shish imkoniyati;
• Oson parvarishlash uchun modulli almashtiriladigan sovuq plitalar.
Kamchiliklari
• Ko'proq komponentlarga ega murakkab tizim, buning natijasida dastlabki xarajatlar taxminan 15%–20% ga oshadi;
• Qo'shimcha suv nasosi va sovutish suvi sxemasi avtomobil og'irligini oshiradi va suv nasosining quvvat sarfi masofaga ta'sir qiladi;
• Sovutish suyuqlik darajasini muntazam tekshirishni talab qiluvchi sovutish suvi oqishi xavfi;
• Bilvosita issiqlik almashinuvi yuqori zaryad tezligida to'g'ridan-to'g'ri sovutish bilan solishtirganda sekinroq javob tezligiga olib keladi.
To'g'ridan-to'g'ri sovutish: asosiy tushunchalar va tamoyillar
Sovutgichni to'g'ridan-to'g'ri sovutish batareyani sovutish tizimini konditsioner{0}}bilan konditsionerning evaporatatorini to'g'ridan-to'g'ri batareya to'plamiga joylashtiradigan yuqori darajada bog'laydi. Sovutgich (asosiy oqim R134a, R1234yf, faza oʻzgarishining yashirin issiqligi > 200 kJ/kg) toʻgʻridan-toʻgʻri sovutish plitasi- ichida bugʻlanadi va issiqlikni oʻziga singdirib, toʻgʻridan-toʻgʻri akkumulyator batareyasidan issiqlikni olib ketadi. Asosiy komponentlar: elektr kompressor → kondensator → elektron kengaytirish valfi → to'g'ridan-to'g'ri-sovutish plitasi → gaz-suyuqlik separatori, suv nasosi, sovutish suvi pallasi va chillerga ehtiyojni yo'q qiladi.
Afzalliklar
• Ikkilamchi issiqlik almashinuvi bosqichini yo'q qiladi, issiqlik qarshiligini taxminan 40% ga kamaytiradi va issiqlik almashinuvi samaradorligini (issiqlik almashinuvi bosqichi) 20% -50% ga oshiradi (issiqlik almashinuvi bosqichi) suyuq sovutish bilan solishtirganda (bir nechta simulyatsiya va dastgoh sinovlari, ish sharoitlariga qarab o'zgaradi; bu issiqlik almashinuvi bosqichida issiqlik qarshiligini pasaytirishni nazarda tutadi, bu esa avtomobilning umumiy energiya samaradorligini oshirish shart emas);
• Yengilroq va ixchamroq tizim (taxminan 30% kichikroq hajm), shassi cheklangan avtomobillar uchun foydalidir;
• Suv nasosining uzluksiz quvvat sarfini yo‘q qiladi, bir xil ish sharoitida 100 kilometrga energiya sarfini taxminan 0,8 kVt/soatga kamaytiradi (birgina{2}}avtomobil simulyatsiyasi taxmini, yo‘l sharoitlari va atrof-muhit haroratiga qarab o‘zgaruvchan, faqat ma’lumot uchun);
• 800V super{1}}zaryadlash bilan mos keladi, haddan tashqari qizib ketmasdan barqaror 4C yoki undan ham yuqori tezlikda ishlashga qodir.
Kamchiliklari
• To'g'ridan-to'g'ri sovutish plitalari juda yuqori bosimga chidamlilik va muhrlanish talablariga ega, bu esa yuqori ishlab chiqarish va yig'ish to'siqlariga olib keladi;
• Ikki-fazali oqim haroratning bir xilligini nazorat qilishni qiyinlashtiradi: Past harorat va past yuklanish sharoitida sovutgich to‘g‘ridan-to‘g‘ri sovutish plitasi ichida gaz-suyuqlikning notekis taqsimlanishiga moyil bo‘lib, mahalliy darajada haddan tashqari sovib ketishiga yoki issiqlik almashinuvining etarli emasligiga va haroratning bir xilligi sezilarli darajada pasayishiga olib keladi;
• Sovutgichning oqishi akkumulyator modulini bevosita ifloslantiradi; yuqori integratsiya, ta'mirlash ko'pincha to'liq almashtirishni talab qiladi, bu esa yuqori xarajatlarga olib keladi;
• Boshqarish strategiyalari murakkab (sovuqqa qarshi,-sovutishga qarshi) va texnologiyaning etukligi suyuq sovutishdan pastroq.
