وضع الإدارة الحرارية لـ
المركبات الكهربائية النقية: التبريد الغاطس بالبطارية
أنظمة التبريد بالهواء هي الأكثر استخدامًا لأنها بسيطة التصميم وغير مكلفة ولا توجد بها مشاكل تسرب. ينقسم تبريد الهواء إلى نوع نشط مع الحمل الحراري القسري والنوع السلبي بالحمل الحراري الطبيعي. السعة الحرارية الصغيرة (Cp=1. 006 kJ / kgK عند درجة الحرارة القياسية) والتوصيل الحراري المنخفض للهواء مقارنة بالوسائط مثل السوائل تجعل من غير المحتمل أن يكون تبريد الهواء هو التقنية المفضلة للجيل القادم من الكهرباء السيارات ذات البطاريات الكبيرة ومعدلات الشحن الأسرع.
يمكن تصنيف التبريد السائل إلى طرق غير مباشرة ومباشرة. بالمقارنة مع الهواء ، فإن المبرد لديه سعة حرارية أكبر وموصلية حرارية أعلى. يعد التبريد بالسائل غير المباشر حاليًا أحد أكثر الحلول شيوعًا للإدارة الحرارية للبطارية نظرًا للتحكم المتوازن في درجة الحرارة. المبرد الأكثر استخدامًا هو خليط من الماء والإيثيلين جلايكول. مبدأ التبريد غير المباشر هو السماح لسائل التبريد بالتدفق عبر القنوات الموجودة في أسفل أو جانب وحدة الخلية / الخلية لنقل الحرارة خارج النظام.
يمكن تحسين تأثير التبريد باستخدام مواد واجهة حرارية محددة (TIM). عيب التبريد السائل غير المباشر مقارنة بتبريد الهواء هو تعقيد النظام. قد يؤدي المزيد من المكونات بالإضافة إلى القنوات / الخطوط إلى مزيد من الأعطال وزيادة الوزن ومشاكل التسرب.
تقنية تبريد ناشئة أخرى هي التبريد السائل المباشر ، والذي يُطلق عليه أيضًا التبريد بالغمر ، والذي يغمر الخلية تمامًا في سائل عازل. هذا سائل غير موصل يتمتع بمقاومة عالية للانهيار الكهربائي. يعني إدخال هذه التقنية أنه يمكن تقليل تعقيد عملية البطارية وتصميم المكونات بشكل كبير ، فضلاً عن المساعدة في تقليل وزن وحجم النظام وتحسين استقرار وتوازن التحكم في درجة حرارة البطارية بشكل كبير. يتيح التبريد بالغمر تسخين البطارية أو تبريدها حسب الحاجة دون استخدام المبادلات الحرارية ، مما يحقق مكاسب كبيرة في الكفاءة. لا يزال التبريد الغاطس لبطاريات السيارات الكهربائية في مهده ، ولكن ظهرت بالفعل بعض حالات الاستخدام ، مثل نظام خلية الانغمار الكامل الحاصل على براءة اختراع من فاراداي فيوتشر ، أو تقنية التبريد الغاطس لسيارة داكار رالي Audi RS Q e-tron ، أو نظام IMMERSIO ™ من قبل موظفين سابقين في باناسونيك وتيسلا.
