Per lo scambio termico con un liquido come mezzo, è necessario stabilire una comunicazione di scambio termico tra il modulo e il mezzo liquido, come una camicia d'acqua, per condurre il riscaldamento e il raffreddamento indiretti sotto forma di convezione e conduzione termica. Il mezzo di scambio termico può essere acqua, glicole etilenico o persino refrigerante. Esiste anche uno scambio termico diretto immergendo l'espansione polare nel liquido del dielettrico, ma è necessario adottare misure di isolamento per evitare cortocircuiti.Riscaldatore del refrigerante PTC)
Il raffreddamento passivo a liquido generalmente utilizza lo scambio termico liquido-aria ambiente e poi introduce dei bozzoli nella batteria per lo scambio termico secondario, mentre il raffreddamento attivo utilizza scambiatori di calore liquido-liquido di raffreddamento del motore o riscaldamento elettrico/a olio diatermico per ottenere il raffreddamento primario. Riscaldamento, raffreddamento primario con refrigerante liquido per aria/aria condizionata della cabina passeggeri.
Per i sistemi di gestione termica che utilizzano aria e liquidi come mezzo, la struttura è troppo grande e complessa a causa della necessità di ventole, pompe dell'acqua, scambiatori di calore, riscaldatori, tubazioni e altri accessori, e inoltre consuma energia della batteria e ne riduce la potenza. densità e densità energetica.Riscaldatore d'aria PTC)
Il sistema di raffreddamento ad acqua della batteria utilizza un refrigerante (50% acqua/50% glicole etilenico) per trasferire il calore della batteria al sistema refrigerante dell'aria condizionata attraverso il refrigeratore della batteria e quindi all'ambiente attraverso il condensatore. La temperatura dell'acqua in ingresso alla batteria viene raffreddata dalla batteria. È facile raggiungere una temperatura inferiore dopo lo scambio di calore e la batteria può essere regolata per funzionare nel miglior intervallo di temperatura di esercizio; il principio del sistema è mostrato in figura. I componenti principali del sistema refrigerante includono: condensatore, compressore elettrico, evaporatore, valvola di espansione con valvola di intercettazione, refrigeratore della batteria (valvola di espansione con valvola di intercettazione) e tubi dell'aria condizionata, ecc.; il circuito dell'acqua di raffreddamento include:pompa elettrica dell'acqua, batteria (comprese le piastre di raffreddamento), refrigeratori per batterie, tubi dell'acqua, serbatoi di espansione e altri accessori.
Negli ultimi anni, sistemi di gestione termica delle batterie raffreddati da materiali a cambiamento di fase (PCM) sono comparsi all'estero e in patria, mostrando buone prospettive. Il principio dell'utilizzo dei PCM per il raffreddamento delle batterie è il seguente: quando la batteria viene scaricata con una corrente elevata, il PCM assorbe il calore rilasciato dalla batteria e subisce autonomamente un cambiamento di fase, in modo che la temperatura della batteria scenda rapidamente.
In questo processo, il sistema immagazzina calore nel PCM sotto forma di calore di transizione di fase. Quando la batteria è in carica, soprattutto a basse temperature (ovvero quando la temperatura atmosferica è molto inferiore alla temperatura di transizione di fase PCT), il PCM emette calore nell'ambiente.
L'utilizzo di materiali a cambiamento di fase nei sistemi di gestione termica delle batterie presenta il vantaggio di non richiedere parti in movimento e di non consumare energia aggiuntiva dalla batteria. I materiali a cambiamento di fase con elevato calore latente di cambiamento di fase e conduttività termica, utilizzati nel sistema di gestione termica del pacco batteria, possono assorbire efficacemente il calore rilasciato durante la carica e la scarica, ridurre l'aumento di temperatura della batteria e garantirne il funzionamento a una temperatura normale. Possono mantenere stabili le prestazioni della batteria prima e dopo il ciclo di corrente elevata. L'aggiunta di sostanze ad alta conduttività termica alla paraffina per produrre PCM composito contribuisce a migliorare le prestazioni complessive del materiale.
Dal punto di vista dei tre tipi di gestione termica sopra menzionati, la gestione termica dell'accumulo di calore a cambiamento di fase presenta vantaggi unici e merita ulteriori ricerche, sviluppo industriale e applicazione.
Inoltre, dal punto di vista dei due collegamenti della progettazione della batteria e dello sviluppo del sistema di gestione termica, i due dovrebbero essere combinati organicamente da un'altezza strategica e sviluppati in modo sincrono, in modo che la batteria possa adattarsi meglio all'applicazione e allo sviluppo dell'intero veicolo, il che può far risparmiare sui costi dell'intero veicolo e può ridurre la difficoltà di applicazione e i costi di sviluppo e formare un'applicazione di piattaforma, accorciando così il ciclo di sviluppo dei nuovi veicoli energetici e accelerando il progresso della commercializzazione di diversi nuovi veicoli energetici.
Data di pubblicazione: 27-04-2023
