W celu wymiany ciepła z cieczą jako medium konieczne jest ustanowienie połączenia cieplnego między modułem a cieczą, takiego jak płaszcz wodny, w celu przeprowadzenia pośredniego ogrzewania i chłodzenia w formie konwekcji i przewodzenia ciepła. Medium cieplnym może być woda, glikol etylenowy, a nawet czynnik chłodniczy. Istnieje również bezpośrednia wymiana ciepła poprzez zanurzenie nabiegunnika w cieczy dielektrycznej, ale należy zastosować środki izolacyjne, aby uniknąć zwarcia.Podgrzewacz płynu chłodzącego PTC)
Pasywne chłodzenie cieczą zazwyczaj wykorzystuje wymianę ciepła ciecz-powietrze otoczenia, a następnie wprowadza kokony do akumulatora w celu wtórnej wymiany ciepła. Natomiast chłodzenie aktywne wykorzystuje wymienniki ciepła ciecz-ciecz lub ogrzewanie elektryczne/olejowe do uzyskania chłodzenia pierwotnego. Ogrzewanie, chłodzenie pierwotne z wykorzystaniem klimatyzacji kabiny pasażerskiej, czynnik chłodniczy-ciecz.
W przypadku systemów zarządzania ciepłem, w których medium jest powietrze i ciecz, struktura jest zbyt duża i skomplikowana ze względu na konieczność stosowania wentylatorów, pomp wodnych, wymienników ciepła, grzejników, rurociągów i innych akcesoriów. Ponadto powoduje to zużycie energii akumulatora i zmniejsza moc akumulatora. gęstość i gęstość energii.Podgrzewacz powietrza PTC)
Chłodzony wodą układ chłodzenia akumulatora wykorzystuje czynnik chłodniczy (50% wody/50% glikolu etylenowego) do przenoszenia ciepła akumulatora do układu czynnika chłodniczego klimatyzacji poprzez chłodnicę akumulatora, a następnie do otoczenia poprzez skraplacz. Temperatura wody wlotowej akumulatora jest chłodzona przez akumulator. Łatwo jest osiągnąć niższą temperaturę po wymianie ciepła, a akumulator można wyregulować do pracy w najlepszym zakresie temperatur roboczych; zasada działania systemu jest pokazana na rysunku. Główne elementy układu czynnika chłodniczego obejmują: skraplacz, sprężarkę elektryczną, parownik, zawór rozprężny z zaworem odcinającym, chłodnicę akumulatora (zawór rozprężny z zaworem odcinającym) i rury klimatyzacji itp.; obieg wody chłodzącej obejmuje:elektryczna pompa wodna, akumulator (w tym płyty chłodzące), chłodnice akumulatorów, rury wodne, zbiorniki wyrównawcze i inne akcesoria.
W ostatnich latach systemy zarządzania temperaturą akumulatorów chłodzone materiałami zmiennofazowymi (PCM) pojawiły się zarówno za granicą, jak i w kraju, z dobrymi perspektywami. Zasada stosowania PCM do chłodzenia akumulatorów jest następująca: gdy akumulator jest rozładowywany dużym prądem, PCM pochłania ciepło wydzielane przez akumulator i samoczynnie przechodzi przemianę fazową, co powoduje gwałtowny spadek temperatury akumulatora.
W tym procesie system magazynuje ciepło w materiale PCM w postaci ciepła przemiany fazowej. Podczas ładowania akumulatora, szczególnie w niskich temperaturach (tj. gdy temperatura powietrza jest znacznie niższa niż temperatura przemiany fazowej PCT), PCM emituje ciepło do otoczenia.
Zastosowanie materiałów zmiennofazowych w systemach zarządzania temperaturą akumulatorów ma tę zaletę, że nie wymaga ruchomych części i nie zużywa dodatkowej energii z akumulatora. Materiały zmiennofazowe o wysokiej wartości ciepła utajonego i przewodności cieplnej, stosowane w systemie zarządzania temperaturą akumulatora, skutecznie pochłaniają ciepło uwalniane podczas ładowania i rozładowywania, redukują wzrost temperatury akumulatora i zapewniają jego normalną pracę. Pozwala to na utrzymanie stabilnej wydajności akumulatora przed i po cyklu wysokiego prądu. Dodanie substancji o wysokiej przewodności cieplnej do parafiny w celu wytworzenia kompozytu PCM pomaga poprawić ogólną wydajność materiału.
Z perspektywy trzech powyższych typów form zarządzania ciepłem, magazynowanie ciepła w fazie przemiany fazowej ma wyjątkowe zalety i zasługuje na dalsze badania oraz rozwój i zastosowanie w przemyśle.
Ponadto, z punktu widzenia dwóch ogniw projektu akumulatora i rozwoju systemu zarządzania temperaturą, oba powinny być organicznie połączone ze strategicznego punktu widzenia i rozwijane synchronicznie, tak aby akumulator mógł lepiej dostosować się do zastosowania i rozwoju całego pojazdu, co może obniżyć koszty całego pojazdu, a także może zmniejszyć trudności zastosowania i koszty rozwoju oraz utworzyć aplikację platformową, skracając tym samym cykl rozwoju nowych pojazdów energetycznych i przyspieszając postęp wprowadzania na rynek różnych nowych pojazdów energetycznych.
Czas publikacji: 27 kwietnia 2023 r.
