În prezent, poluarea globală crește zi de zi. Emisiile de gaze de eșapament de la vehiculele pe combustibili tradiționali au agravat poluarea aerului și au crescut emisiile globale de gaze cu efect de seră. Conservarea energiei și reducerea emisiilor au devenit o problemă cheie de preocupare pentru comunitatea internațională.HVCHVehiculele cu energie nouă ocupă o cotă relativ mare pe piața auto datorită energiei electrice de înaltă eficiență, curate și nepoluante. Bateriile litiu-ion sunt utilizate pe scară largă, fiind principala sursă de energie a vehiculelor electrice complete, datorită energiei lor specifice ridicate și duratei lungi de viață.
Bateria litiu-ion va genera multă căldură în timpul funcționării și descărcării, iar această căldură va afecta serios performanța și durata de viață a bateriei litiu-ion. Temperatura de funcționare a bateriei litiu este de 0~50 ℃, iar temperatura optimă de funcționare este de 20~40 ℃. Acumularea de căldură a bateriei peste 50 ℃ va afecta direct durata de viață a bateriei, iar atunci când temperatura bateriei depășește 80 ℃, bateria poate exploda.
Concentrându-se pe managementul termic al bateriilor, această lucrare rezumă tehnologiile de răcire și disipare a căldurii bateriilor litiu-ion în stare de funcționare, prin integrarea diverselor metode și tehnologii de disipare a căldurii, atât în țară, cât și în străinătate. Concentrându-se pe răcirea cu aer, răcirea cu lichid și răcirea cu schimbare de fază, sunt rezolvate progresele actuale ale tehnologiei de răcire a bateriilor și dificultățile actuale de dezvoltare tehnică, fiind propuse și viitoare teme de cercetare privind managementul termic al bateriilor.
Răcire cu aer
Răcirea cu aer are rolul de a menține bateria în mediul de lucru și de a schimba căldura prin aer, incluzând în principal răcirea cu aer forțat.Încălzitor de aer PTC) și vântul natural. Avantajele răcirii cu aer sunt costul redus, adaptabilitatea largă și siguranța ridicată. Cu toate acestea, pentru pachetele de baterii litiu-ion, răcirea cu aer are o eficiență scăzută a transferului de căldură și este predispusă la o distribuție inegală a temperaturii pachetului de baterii, adică o uniformitate slabă a temperaturii. Răcirea cu aer are anumite limitări din cauza capacității sale termice specifice scăzute, așa că trebuie echipată cu alte metode de răcire în același timp. Efectul de răcire al răcirii cu aer este legat în principal de aranjamentul bateriei și de zona de contact dintre canalul de flux de aer și baterie. O structură paralelă a sistemului de management termic al bateriei răcite cu aer îmbunătățește eficiența de răcire a sistemului prin modificarea distribuției spațierii bateriei pachetului de baterii în sistemul paralel răcit cu aer.
răcire cu lichid
Influența numărului de rotoare și a vitezei de curgere asupra efectului de răcire
Răcire cu lichid (Încălzitor de lichid de răcire PTC) este utilizat pe scară largă în disiparea căldurii bateriilor auto datorită performanțelor sale bune de disipare a căldurii și capacității de a menține o bună uniformitate a temperaturii bateriei. Comparativ cu răcirea cu aer, răcirea cu lichid are performanțe mai bune de transfer de căldură. Răcirea cu lichid realizează disiparea căldurii prin curgerea mediului de răcire în canalele din jurul bateriei sau prin imersarea bateriei în mediul de răcire pentru a elimina căldura. Răcirea cu lichid are multe avantaje în ceea ce privește eficiența răcirii și consumul de energie și a devenit principala tehnologie de management termic al bateriei. În prezent, tehnologia de răcire cu lichid este utilizată pe piață, cum ar fi Audi A3 și Tesla Model S. Există mulți factori care afectează efectul răcirii cu lichid, inclusiv efectul formei tubului de răcire cu lichid, materialul, mediul de răcire, debitul și căderea de presiune la ieșire. Luând ca variabile numărul de canale și raportul lungime-diametru al canalelor, influența acestor parametri structurali asupra capacității de răcire a sistemului la o rată de descărcare de 2°C a fost studiată prin modificarea dispunerii orificiilor de admisie a canalelor. Pe măsură ce raportul de înălțime crește, temperatura maximă a pachetului de baterii litiu-ion scade, dar numărul de alergători crește într-o anumită măsură, iar scăderea de temperatură a bateriei devine, de asemenea, mai mică.
Data publicării: 07 aprilie 2023
