Obecnie globalne zanieczyszczenie rośnie z dnia na dzień. Emisja spalin z pojazdów napędzanych tradycyjnymi paliwami nasiliła zanieczyszczenie powietrza i zwiększyła globalną emisję gazów cieplarnianych. Oszczędność energii i redukcja emisji stały się kluczowymi kwestiami budzącymi obawy społeczności międzynarodowej.HVCHPojazdy zasilane nowymi źródłami energii zajmują stosunkowo duży udział w rynku motoryzacyjnym ze względu na wysoką wydajność, czystą i niezanieczyszczającą środowisko energię elektryczną. Jako główne źródło zasilania pojazdów elektrycznych, akumulatory litowo-jonowe są szeroko stosowane ze względu na wysoką energię właściwą i długą żywotność.
Akumulator litowo-jonowy generuje dużo ciepła podczas pracy i rozładowywania, co poważnie wpływa na wydajność i żywotność akumulatora litowo-jonowego. Temperatura pracy akumulatora litowego wynosi 0–50°C, a optymalna temperatura pracy to 20–40°C. Akumulacja ciepła w akumulatorze powyżej 50°C bezpośrednio wpływa na jego żywotność, a gdy temperatura przekroczy 80°C, akumulator może eksplodować.
Koncentrując się na zarządzaniu temperaturą akumulatorów, niniejszy artykuł podsumowuje technologie chłodzenia i odprowadzania ciepła akumulatorów litowo-jonowych w stanie roboczym, integrując różne metody i technologie odprowadzania ciepła stosowane w kraju i za granicą. Skupiając się na chłodzeniu powietrznym, chłodzeniu cieczą i chłodzeniu z przemianą fazową, omówiono obecny postęp w technologii chłodzenia akumulatorów i bieżące trudności związane z rozwojem technicznym, a także zaproponowano przyszłe tematy badawcze dotyczące zarządzania temperaturą akumulatorów.
Chłodzenie powietrzem
Chłodzenie powietrzem ma na celu utrzymanie akumulatora w środowisku pracy i wymianę ciepła za pośrednictwem powietrza, głównie obejmuje wymuszone chłodzenie powietrzem (Podgrzewacz powietrza PTC) i naturalny wiatr. Zaletami chłodzenia powietrzem są niski koszt, szeroka adaptowalność i wysoki poziom bezpieczeństwa. Jednak w przypadku akumulatorów litowo-jonowych chłodzenie powietrzem charakteryzuje się niską wydajnością wymiany ciepła i jest podatne na nierównomierny rozkład temperatury w akumulatorze, czyli słabą jednorodność temperatury. Chłodzenie powietrzem ma pewne ograniczenia ze względu na niską pojemność cieplną, dlatego wymaga jednoczesnego zastosowania innych metod chłodzenia. Efekt chłodzenia powietrzem zależy głównie od układu akumulatora i powierzchni styku kanału przepływu powietrza z akumulatorem. Równoległy system zarządzania temperaturą akumulatora chłodzonego powietrzem poprawia wydajność chłodzenia poprzez zmianę rozmieszczenia akumulatorów w równoległym systemie chłodzonym powietrzem.
chłodzenie cieczą
Wpływ liczby kanałów i prędkości przepływu na efekt chłodzenia
Chłodzenie cieczą(Podgrzewacz płynu chłodzącego PTC) jest szeroko stosowany w odprowadzaniu ciepła z akumulatorów samochodowych ze względu na dobrą wydajność odprowadzania ciepła i zdolność do utrzymania odpowiedniej równomierności temperatury akumulatora. W porównaniu z chłodzeniem powietrznym, chłodzenie cieczą zapewnia lepszą wydajność wymiany ciepła. Chłodzenie cieczą pozwala na odprowadzanie ciepła poprzez przepływ czynnika chłodzącego w kanałach wokół akumulatora lub poprzez zanurzenie akumulatora w czynniku chłodzącym w celu odprowadzenia ciepła. Chłodzenie cieczą ma wiele zalet pod względem wydajności chłodzenia i zużycia energii i stało się wiodącą metodą zarządzania temperaturą akumulatorów. Obecnie technologia chłodzenia cieczą jest stosowana na rynku, takim jak Audi A3 i Tesla Model S. Na efekt chłodzenia cieczą wpływa wiele czynników, w tym kształt rurki chłodzącej cieczą, materiał, czynnik chłodzący, natężenie przepływu i spadek ciśnienia na wylocie. Biorąc pod uwagę liczbę kanałów i stosunek ich długości do średnicy jako zmienne, zbadano wpływ tych parametrów konstrukcyjnych na wydajność chłodzenia układu przy wydajności rozładowania 2°C poprzez zmianę układu wlotów kanałów. Wraz ze wzrostem wysokości maksymalna temperatura akumulatora litowo-jonowego maleje, ale liczba biegaczy wzrasta w pewnym stopniu, a spadek temperatury akumulatora staje się mniejszy.
Czas publikacji: 07-04-2023
