تكنولوجيا الإدارة الحرارية لبطارية الطاقة

تكنولوجيا الإدارة الحرارية لبطارية الطاقة

1. تبريد البطارية

بشكل عام، هناك ثلاث طرق تبريد رئيسية لبطاريات الطاقة في المركبات الكهربائية النقية: تبريد الهواء، والتبريد السائل، والتبريد المباشر.

1) تستخدم تقنية تبريد الهواء (تبريد الهواء) الرياح الطبيعية أو الهواء البارد الناتج عن نظام تبريد السيارة لإزالة الحرارة من خلال الحمل الحراري أو التوصيل الحراري لتحقيق غرض تبريد البطارية. تتميز تكنولوجيا تبريد الهواء بخصائص النظام البسيط، والتكلفة المنخفضة وسهولة الصيانة، وتستخدم على نطاق واسع.

2) تستخدم تكنولوجيا التبريد السائل السائل كوسيلة لنقل الحرارة، ويأخذ السائل الحرارة عندما يتدفق عبر الأنابيب داخل بطارية الطاقة. السائل المستخدم في التبريد السائل هو في الغالب سائل التبريد الذي يدور في نظام تبريد السيارة. يتم تبديد الحرارة التي يأخذها المبرد إلى الهواء من خلال المبرد. تحتوي بعض المركبات على مبادل حراري يسمى Chiller في نظام التبريد لربط نظام تبريد السيارة ونظام التبريد لزيادة تأثير التبريد للنظام. بالمقارنة مع تكنولوجيا تبريد الهواء، تتميز تكنولوجيا التبريد السائل بخصائص قدرة التبريد القوية والتوحيد الجيد والسرعة العالية.

3) تستخدم تقنية التبريد المباشر مادة التبريد الموجودة في نظام التبريد لإزالة حرارة بطارية الطاقة مباشرة، ومن ثم يتم تركيب مجموعة من صمامات التمدد والمبخرات داخل بطارية الطاقة. يتبخر المبرد ويمتص الحرارة في المبخر. نظرًا لأن تقنية التبريد المباشر لا تحتوي على مبادل حراري لتقنية التبريد السائل، فهي أكثر كفاءة. ومع ذلك، عندما يتم تبريد بطارية الطاقة، يجب تحويل جزء من مادة التبريد في نظام التبريد، مما سيؤثر على تأثير التبريد في مقصورة الركاب ويقلل من الراحة.

2. تسخين البطارية

تتضمن تقنيات تسخين بطارية الطاقة بشكل أساسي التسخين الذاتي للبطارية واستخدام عناصر التسخين الخارجية. التسخين الذاتي للبطارية، كما يوحي الاسم، يستخدم الحرارة الناتجة عن البطارية أثناء الشحن والتفريغ لزيادة درجة حرارة البطارية، ولكن هذه الطريقة ذات كفاءة تسخين منخفضة وتم التخلي عنها بشكل أساسي. يستخدم استخدام عناصر التسخين الخارجية بشكل أساسي فيلم التسخين وPTC. يتم تثبيت فيلم التسخين بإحكام على سطح وحدة البطارية ويولد حرارة لزيادة درجة حرارة البطارية عند تشغيلها. تتشابه طرق تسخين البطارية مع طرق التبريد، ويوجد أيضًا ثلاثة أنواع: تسخين الهواء، وتسخين المياه، والتسخين المباشر لغاز التبريد.

3. نظام الإدارة الحرارية

يمكن اختيار طرق مختلفة بشكل مستقل لتبريد البطارية وتسخينها، ولكن مع زيادة تكامل المركبات، يتم وضع متطلبات أعلى على نظام الإدارة الحرارية للمركبة. ولذلك، ظهرت أنظمة الإدارة الحرارية التي يمكنها تبريد البطاريات وتسخينها. حتى أن بعض المركبات طورت أنظمة إدارة حرارية متكاملة للغاية باستخدام مكيفات الهواء ذات المضخات الحرارية، والتي تجمع بشكل عضوي بين الأنظمة الرئيسية الثلاثة لنظام تبريد السيارة، وتبريد/تدفئة بطارية الطاقة، وتبريد وتدفئة مقصورة الركاب.