สถานะปัจจุบันของเทคโนโลยีการจัดการความร้อนสำหรับระบบแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้า

สถานะปัจจุบันของเทคโนโลยีการจัดการความร้อนสำหรับระบบแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้า

การวิจัยการกระจายความร้อนของแบตเตอรี่พลังงานสามารถแบ่งออกเป็นการกระจายความร้อนด้วยอากาศ การกระจายความร้อนด้วยความเย็นด้วยของเหลว การกระจายความร้อนของวัสดุที่เปลี่ยนเฟสเป็นของแข็ง และการกระจายความร้อนด้วยท่อความร้อน เทคโนโลยีการกระจายความร้อนหลักที่มีอยู่ส่วนใหญ่เป็นสามเทคโนโลยีแรก

ระบบระบายความร้อนด้วยอากาศ

ระบบกระจายความร้อนแบบระบายความร้อนด้วยอากาศเรียกอีกอย่างว่าระบบกระจายความร้อนแบบระบายความร้อนด้วยอากาศ วิธีการระบายความร้อนด้วยอากาศเป็นวิธีที่ง่ายที่สุด เพียงแค่ปล่อยให้อากาศไหลผ่านพื้นผิวของแบตเตอรี่เพื่อระบายความร้อนที่เกิดจากแบตเตอรี่พลังงานเพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ในการระบายความร้อนของแบตเตอรี่พลังงาน

ตามมาตรการระบายอากาศที่แตกต่างกัน ประเภทระบายความร้อนด้วยอากาศมีสองวิธีในการกระจายความร้อนแบบพาความร้อนตามธรรมชาติและการกระจายความร้อนด้วยการระบายอากาศแบบบังคับ

การกระจายความร้อนด้วยการพาความร้อนตามธรรมชาติไม่ได้ขึ้นอยู่กับมาตรการบังคับการระบายอากาศภายนอกเพิ่มเติม (เช่น การเพิ่มพัดลม ฯลฯ) แต่ใช้เฉพาะการไหลเวียนของอากาศที่เกิดจากของเหลวภายในก้อนแบตเตอรี่เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิเพื่อระบายความร้อนและกระจายความร้อน

ระบบระบายความร้อนด้วยการพาความร้อนแบบบังคับเป็นระบบระบายความร้อนที่อิงตามระบบระบายความร้อนแบบพาความร้อนตามธรรมชาติบวกกับเทคโนโลยีการระบายอากาศแบบบังคับที่สอดคล้องกัน

ในปัจจุบัน ระบบกระจายความร้อนแบบระบายความร้อนด้วยอากาศสำหรับแบตเตอรี่ไฟฟ้ามีอยู่ 2 ประเภทหลัก ได้แก่ แบบอนุกรมและแบบขนาน อย่างไรก็ตาม ผลของวิธีนี้ไม่ดี และเป็นการยากที่จะทำให้แบตเตอรี่มีอุณหภูมิสูงสม่ำเสมอ

ระบบระบายความร้อนด้วยของเหลว

ระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวของแบตเตอรี่พลังงานหมายถึงระบบกระจายความร้อนที่สารทำความเย็นสัมผัสกับแบตเตอรี่พลังงานโดยตรงหรือโดยอ้อม จากนั้นนำความร้อนที่เกิดขึ้นในชุดแบตเตอรี่ออกไปผ่านการหมุนเวียนของของเหลวเพื่อให้เกิดการกระจายความร้อน .

สารทำความเย็นอาจเป็นน้ำ ส่วนผสมของน้ำกับเอทิลีนไกลคอล น้ำมันแร่ R134a เป็นต้น สารทำความเย็นเหล่านี้มีค่าการนำความร้อนสูงและสามารถกระจายความร้อนได้ดีกว่า

เทคโนโลยีการระบายความร้อนด้วยของเหลวในปัจจุบันของแบตเตอรี่พลังงานยังมีเทคโนโลยีที่ค่อนข้างสมบูรณ์ และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบกระจายความร้อนของรถยนต์ไฟฟ้า ตัวอย่างเช่น ชุดแบตเตอรี่ของ Tesla ใช้วิธีการระบายความร้อนด้วยของเหลวของส่วนผสมของน้ำและเอธิลีนไกลคอลเพื่อกระจายความร้อน BMW i3 ใช้ R134a ในการระบายความร้อน

ระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวมักต้องการการออกแบบโครงสร้างที่ซับซ้อนและเข้มงวดมากขึ้น เพื่อป้องกันการรั่วไหลของสารทำความเย็นเหลว และรับประกันความสม่ำเสมอของเซลล์แบตเตอรี่ในชุดแบตเตอรี่ และโครงสร้างที่ซับซ้อนของระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวยังทำให้ระบบระบายความร้อนทั้งหมดยากขึ้น มันหนักมาก ซึ่งไม่เพียงเพิ่มน้ำหนักของยานพาหนะทั้งหมด แต่ยังเพิ่มภาระให้กับยานพาหนะทั้งหมดอย่างมาก และในขณะเดียวกัน เนื่องจากความซับซ้อนของโครงสร้างและประสิทธิภาพการซีลที่สูง จึงค่อนข้างยากที่จะ ดูแลและบำรุงรักษาระบบระบายความร้อนด้วยของเหลว และค่าบำรุงรักษาก็เพิ่มขึ้นตามไปด้วย