Obecnie globalne zanieczyszczenie rośnie z dnia na dzień.Emisje spalin z pojazdów napędzanych tradycyjnym paliwem zwiększyły zanieczyszczenie powietrza i zwiększyły globalną emisję gazów cieplarnianych.Oszczędzanie energii i redukcja emisji stały się kluczową kwestią przedmiotem zainteresowania społeczności międzynarodowej (HVCH).Pojazdy nowej energii zajmują stosunkowo duży udział w rynku motoryzacyjnym ze względu na wysokowydajną, czystą i niezanieczyszczającą energię elektryczną.Jako główne źródło zasilania pojazdów czysto elektrycznych, akumulatory litowo-jonowe są szeroko stosowane ze względu na ich wysoką energię właściwą i długą żywotność.
Akumulator litowo-jonowy generuje dużo ciepła podczas pracy i rozładowywania, a ciepło to poważnie wpływa na wydajność pracy i żywotność akumulatora litowo-jonowego.Temperatura pracy baterii litowej wynosi 0 ~ 50 ℃, a najlepsza temperatura pracy to 20 ~ 40 ℃.Nagromadzenie ciepła w akumulatorze powyżej 50 ℃ będzie miało bezpośredni wpływ na żywotność akumulatora, a gdy temperatura akumulatora przekroczy 80 ℃, akumulator może eksplodować.
Koncentrując się na zarządzaniu ciepłem akumulatorów, w artykule podsumowano technologie chłodzenia i rozpraszania ciepła akumulatorów litowo-jonowych w stanie roboczym poprzez integrację różnych metod i technologii rozpraszania ciepła w kraju i za granicą.Koncentrując się na chłodzeniu powietrzem, chłodzeniu cieczą i chłodzeniu ze zmianą fazy, uporządkowano bieżący postęp technologii chłodzenia akumulatorów i obecne trudności w rozwoju technicznym, a także zaproponowano przyszłe tematy badawcze dotyczące zarządzania ciepłem akumulatorów.
Chłodzenie powietrzem
Chłodzenie powietrzem ma na celu utrzymanie akumulatora w środowisku pracy i wymianę ciepła przez powietrze, co obejmuje głównie wymuszone chłodzenie powietrzem (Nagrzewnica powietrza PTC) i naturalny wiatr.Zaletami chłodzenia powietrzem są niski koszt, szerokie możliwości adaptacji i wysokie bezpieczeństwo.Jednakże w przypadku akumulatorów litowo-jonowych chłodzenie powietrzem ma niską wydajność wymiany ciepła i jest podatne na nierównomierny rozkład temperatury pakietu akumulatorów, czyli słabą równomierność temperatury.Chłodzenie powietrzem ma pewne ograniczenia ze względu na niską pojemność cieplną właściwą, dlatego należy je jednocześnie wyposażyć w inne metody chłodzenia.Efekt chłodzący chłodzenia powietrzem związany jest głównie z rozmieszczeniem akumulatora i powierzchnią styku pomiędzy kanałem przepływu powietrza a akumulatorem.Struktura systemu zarządzania temperaturą akumulatorów chłodzonych powietrzem równoległym poprawia wydajność chłodzenia systemu poprzez zmianę rozmieszczenia akumulatorów w zestawie akumulatorów w układzie równoległym chłodzonym powietrzem.
chłodzenie cieczą
Wpływ liczby kanałów i prędkości przepływu na efekt chłodzenia
Chłodzenie cieczą (Podgrzewacz płynu chłodzącego PTC) jest szeroko stosowany w rozpraszaniu ciepła akumulatorów samochodowych ze względu na dobrą wydajność rozpraszania ciepła i zdolność do utrzymywania dobrej równomierności temperatury akumulatora.W porównaniu z chłodzeniem powietrzem, chłodzenie cieczą zapewnia lepszą wydajność wymiany ciepła.Chłodzenie cieczą zapewnia rozpraszanie ciepła poprzez przepływ czynnika chłodzącego w kanałach wokół akumulatora lub poprzez zanurzenie akumulatora w czynniku chłodzącym w celu usunięcia ciepła.Chłodzenie cieczą ma wiele zalet pod względem wydajności chłodzenia i zużycia energii i stało się głównym nurtem zarządzania temperaturą akumulatorów.Obecnie na rynku stosowana jest technologia chłodzenia cieczą, taka jak Audi A3 i Tesla Model S. Istnieje wiele czynników, które wpływają na efekt chłodzenia cieczą, w tym wpływ kształtu rury chłodzącej ciecz, materiału, medium chłodzącego, natężenia przepływu i ciśnienia upuść na wylocie.Przyjmując liczbę kanałów oraz stosunek ich długości do średnicy jako zmienne, zbadano wpływ tych parametrów konstrukcyjnych na wydajność chłodniczą układu przy natężeniu przepływu wynoszącym 2°C poprzez zmianę rozmieszczenia wlotów kanałów.Wraz ze wzrostem stosunku wysokości maksymalna temperatura akumulatora litowo-jonowego maleje, ale liczba prowadnic w pewnym stopniu wzrasta, a spadek temperatury akumulatora również staje się mniejszy.
Czas publikacji: 7 kwietnia 2023 r
