Gestione termica con liquido di raffreddamento come mezzo di trasferimento del calore

Il sistema di raffreddamento della batteria raffreddata ad acqua utilizza un liquido refrigerante (50% acqua/50% glicole etilenico) per trasferire il calore della batteria al sistema refrigerante dell'aria condizionata attraverso il dispositivo di raffreddamento della batteria e quindi all'ambiente attraverso il condensatore.La temperatura dell'acqua in ingresso nella batteria viene raffreddata dalla batteria. È facile raggiungere una temperatura più bassa dopo lo scambio di calore e la batteria può essere regolata per funzionare al miglior intervallo di temperature di esercizio;il principio del sistema è mostrato in figura.I componenti principali dell'impianto frigorifero comprendono: condensatore, compressore elettrico, evaporatore, valvola di espansione con valvola di intercettazione, dispositivo di raffreddamento della batteria (valvola di espansione con valvola di intercettazione) e tubi dell'aria condizionata, ecc.;il circuito dell'acqua di raffreddamento comprende:pompa dell'acqua elettrica, batteria (comprese le piastre di raffreddamento), radiatori della batteria, tubi dell'acqua, vasi di espansione e altri accessori.
Negli ultimi anni sono comparsi all’estero e in patria sistemi di gestione termica delle batterie raffreddate con materiali a cambiamento di fase (PCM), che mostrano buone prospettive.Il principio di utilizzo del PCM per il raffreddamento della batteria è il seguente: quando la batteria viene scaricata con una grande corrente, il PCM assorbe il calore rilasciato dalla batteria e subisce un cambiamento di fase da solo, in modo che la temperatura della batteria scenda rapidamente.
In questo processo, il sistema immagazzina calore nel PCM sotto forma di calore a cambiamento di fase.Quando la batteria viene caricata, soprattutto quando fa freddo (ovvero, la temperatura atmosferica è molto inferiore alla temperatura di transizione di fase PCT), il PCM emette calore nell'ambiente.

L'uso di materiali a cambiamento di fase nei sistemi di gestione termica della batteria presenta il vantaggio di non richiedere parti mobili e di consumare ulteriore energia dalla batteria.I materiali a cambiamento di fase con calore latente a cambiamento di fase elevato 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 garantire che la batteria funzioni a una temperatura temperatura normale.Può mantenere stabili le prestazioni della batteria prima e dopo il ciclo ad alta corrente.L'aggiunta di sostanze con elevata conduttività termica alla paraffina per realizzare il PCM composito aiuta a migliorare le prestazioni complessive del materiale.

Dal punto di vista dei tre tipi di forme di gestione termica sopra menzionati, la gestione termica dell'accumulo di calore a cambiamento di fase presenta vantaggi unici ed è meritevole di ulteriore ricerca, sviluppo e applicazione industriale.

Inoltre, dal punto di vista dei due collegamenti tra la progettazione della batteria e lo 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, che può far risparmiare il costo dell'intero veicolo e può ridurre la difficoltà dell'applicazione e i costi di sviluppo e formare un'applicazione di piattaforma, abbreviando così il ciclo di sviluppo di veicoli di nuova energia e accelerando il progresso della commercializzazione di diversi veicoli di nuova energia.