Núverandi staða varmastjórnunartækni fyrir rafgeymakerfi rafbíla

Núverandi staða varmastjórnunartækni fyrir rafgeymakerfi rafbíla

Hægt er að skipta rannsóknum á hitaleiðni rafhlöðu í hitaleiðni lofts, hitaleiðni í vökvakælingu, hitaleiðni í föstu fasabreytingum og hitaleiðni hitapípu. Núverandi helstu hitaleiðnitæknin eru aðallega hinar þrjár fyrrnefndu.

Loftkælikerfi

Loftkælt hitaleiðnikerfið er einnig kallað loftkælt hitaleiðnikerfið. Loftkælda hitaleiðniaðferðin er einfaldast. Það þarf aðeins að láta loftið flæða í gegnum yfirborð rafhlöðunnar til að fjarlægja hita sem myndast af rafhlöðunni til að ná þeim tilgangi að kæla rafhlöðupakkann. Samkvæmt mismunandi loftræstingarráðstöfunum hefur loftkælda gerðin tvær leiðir til náttúrulegrar varmaleiðingar og þvingaðrar loftræstingarhitaleiðni.

Náttúruleg varmaleiðni byggir ekki á utanaðkomandi þvinguðum loftræstingarráðstöfunum (svo sem að bæta við viftum osfrv.), heldur notar aðeins loftflæðið sem myndast af vökvanum inni í rafhlöðupakkanum vegna hitabreytinga til að kæla og dreifa hita.

Þvingaða convection kælikerfið er kælikerfi byggt á náttúrulegu convection kælikerfinu auk samsvarandi þvingaðrar loftræstingartækni.

Sem stendur eru aðallega tvær tegundir af loftkældum hitaleiðnikerfi fyrir rafhlöður: röð og samhliða. Hins vegar eru áhrif þessarar aðferðar léleg og erfitt er að ná háhita einsleitni rafhlöðunnar.

Vökvakælikerfi

Vökvakælt hitaleiðnikerfi rafhlöðunnar vísar til hitaleiðnikerfis þar sem kælimiðillinn snertir rafhlöðuna beint eða óbeint og tekur síðan frá sér hita sem myndast í rafhlöðupakkanum í gegnum hringrás fljótandi vökva til að ná hitaleiðni. . Kælimiðillinn getur verið vatn, blanda af vatni og etýlen glýkóli, jarðolía, R134a o.s.frv. Þessir kælimiðlar hafa mikla hitaleiðni og geta náð betri hitaleiðni.

Núverandi fljótandi kælitækni rafhlaðna hefur einnig nokkuð þroskaða tækni og hún hefur verið mikið notuð í hitaleiðnikerfi rafknúinna ökutækja. Til dæmis notar Tesla rafhlöðupakkinn fljótandi kæliaðferð með blöndu af vatni og etýlen glýkóli til að dreifa hita. BMW i3 notar R134a fyrir hitaleiðni.

Vökvakæld kerfi krefjast oft flóknari og strangari byggingarhönnunar til að koma í veg fyrir leka fljótandi kælimiðils og tryggja einsleitni rafhlöðufrumna í rafhlöðupakkanum og flókin uppbygging vökvakælda kerfisins gerir það að verkum að allt hitaleiðnikerfið verður það. er mjög fyrirferðarmikill, sem eykur ekki aðeins þyngd alls ökutækisins, heldur eykur einnig álagið á allt ökutækið til muna, og á sama tíma, vegna flókins uppbyggingar og mikillar þéttingargetu, er tiltölulega erfitt að viðhalda því. og viðhalda fljótandi kælikerfinu og viðhaldskostnaður eykst einnig í samræmi við það.

Fasabreytingarefniskælikerfi

Fasabreytingarefnis hitaleiðnikerfið notar fasabreytingarefnið sem hitaflutningsmiðil og notar eiginleika fasabreytingarefnisins til að geyma og losa orku þegar fasabreytingin á sér stað til að ná fram áhrifum lághitahitunar og háhita. hitaleiðni fyrir rafhlöðuna. Hins vegar er hitaleiðni fasabreytingarefna tiltölulega lág. Til þess að breyta eðlislægum göllum efna fyllir fólk sum málmefni í fasabreytingarefni. Til dæmis, í sumum rannsóknum, eru mjög þunnar álplötur fylltar í fasabreytingarefni til að bæta hitaleiðni. markmiðið um. Til þess að bæta varmaleiðni fasabreytingarefna hefur einnig verið lagt til að fylla koltrefjar, kolefni nanórör o.fl. í fasabreytingarefni.

Hitapípukælikerfi

Sem skilvirkur hitaleiðniþáttur getur hitapípa flutt varmaorku á fljótlegan og skilvirkan hátt frá einum stað til annars, það er, það getur fljótt og áhrifaríkt flutt hita á milli tveggja hluta.

Í varmastjórnunarkerfi rafknúinna ökutækja hafa margir fræðimenn heima og erlendis einnig beitt hitapípunni, hitaleiðniþáttum, við hitaleiðni rafgeyma. Í samanburði við hefðbundið þvingaða varmaleiðnikerfi, í hitaleiðnikerfinu sem kynnir hitapípur, getur rafhlaðan ekki aðeins viðhaldið hitastigi eðlilegrar notkunar heldur einnig viðhaldið einsleitni hitastigs meðal rafhlöðunnar, sem er þvinguð kæling. . Áhrifin sem kælikerfið getur ekki náð. Hins vegar er massi þess og rúmmál of stór og það eru hitaflutningsmörk.

Rafhlöðuhitakerfi fyrir rafbíla

Fjórar aðferðir til að dreifa hita frá rafhlöðunni eru kynntar hér að ofan og síðan verður hitunaraðferðin til að laga rafhlöðuna að lághitaumhverfinu kynnt.

Hitakerfið er aðallega samsett af hitaeiningum og hringrásum, þar á meðal er hitaeiningin mikilvægasti hlutinn. Algengar hitaeiningar innihalda hitaeiningar með breytilegum viðnám og hitaeiningar með stöðugri viðnám. Hið fyrra er venjulega kallað PTC (jákvæð hitastuðull) og hið síðarnefnda er hitunarfilma sem venjulega er samsett úr málmhitunarvírum, svo sem kísillhitunarfilmu, sveigjanlegri rafhitunarfilmu o.fl.

PTC er mikið notað vegna öruggrar notkunar, mikillar hitabreytingar skilvirkni, hraðrar hitahækkunar, enginn opinn logi og sjálfvirkt stöðugt hitastig. Lágur kostnaður þess er hagstæður þáttur fyrir núverandi dýra rafhlöðu. Einangruð sveigjanleg rafhitunarfilma er annars konar hitari, sem hægt er að beygja í samræmi við handahófskennda lögun vinnustykkisins, sem tryggir nána snertingu við vinnustykkið og tryggir hámarks hitaorkuflutning. Kísillhitunarfilma er þunnt yfirborðshitunarefni með sveigjanleika, en það þarf að vera í fullri og náinni snertingu við upphitaðan hlut og öryggi hans er verra en PTC.