การจัดการความร้อนของแบตเตอรี่ในรูปแบบต่างๆ

การจัดการความร้อนแบตเตอรี่หลายรูปแบบ

1.1 วิธีการระบายความร้อนแบตเตอรี่

วิธีการระบายความร้อนแบตเตอรี่พลังงานทั่วไป ได้แก่ การระบายความร้อนด้วยอากาศธรรมชาติ การระบายความร้อนด้วยอากาศบังคับ การระบายความร้อนด้วยของเหลว และการระบายความร้อนด้วยสารทำความเย็นโดยตรง ซึ่งการระบายความร้อนด้วยอากาศบังคับคือการนำลมปรับอากาศ ลมธรรมชาติ หรือลมพาความร้อนออกจากรถโดยตรงเข้าไปในช่องติดตั้งแบตเตอรี่เพื่อทำความเย็นชุดแบตเตอรี่ การระบายความร้อนด้วยของเหลวคือการใช้สารทำความเย็นจากช่องระบายอากาศของเครื่องปรับอากาศหรือสารทำความเย็นของอุปกรณ์ทำความเย็นแยกต่างหากเพื่อทำความเย็นสารทำความเย็น จากนั้นจึงเข้าสู่ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนในชุดแบตเตอรี่เพื่อนำความร้อนไปยังเซลล์แบตเตอรี่ภายใน จึงบรรลุวัตถุประสงค์ในการระบายความร้อนด้วยแบตเตอรี่ การระบายความร้อนด้วยสารทำความเย็นโดยตรงคือการนำสารทำความเย็นของอุปกรณ์ทำความเย็นแยกต่างหากเข้าไปในตัวแลกเปลี่ยนความร้อนในชุดแบตเตอรี่โดยตรงเพื่อนำความร้อนไปยังเซลล์แบตเตอรี่ภายในเพื่อทำให้แบตเตอรี่เย็นลง การเปรียบเทียบวิธีการระบายความร้อนที่แตกต่างกันมีดังนี้

1) ประสิทธิภาพการทำความเย็นของวิธีการทำความเย็นด้วยอากาศธรรมชาติขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมภายนอก ไม่ใช้พื้นที่ ไม่จำเป็นต้องควบคุม ไม่มีการใช้พลังงาน มีต้นทุนระบบต่ำ ใช้งานง่าย มีความน่าเชื่อถือของกระบวนการสูงสุด และมีความเสี่ยงในการลุยน้ำต่ำ

2) ประสิทธิภาพการระบายความร้อนของวิธีการระบายความร้อนด้วยอากาศบังคับนั้นไม่ดี ปริมาตรระบบมีมากที่สุด และความเสี่ยงในการลุยน้ำก็สูง แต่มีน้ำหนักเบา ควบคุมง่าย ใช้พลังงานต่ำ ต้นทุนระบบค่อนข้างต่ำ ใช้งานได้ค่อนข้างง่าย และมีความน่าเชื่อถือของกระบวนการสูง

3) การระบายความร้อนด้วยของเหลวมีประสิทธิภาพในการระบายความร้อนที่ดีกว่า ขนาดระบบที่เล็กกว่า หลักการควบคุมที่สมบูรณ์ ความยากปานกลาง และค่อนข้างง่ายต่อการนำไปใช้ แต่ระบบมีน้ำหนักมาก ใช้พลังงานสูง ต้นทุนระบบสูงที่สุด ความน่าเชื่อถือของกระบวนการอยู่ในระดับปานกลาง และมีความเสี่ยงในการลุยน้ำสูง นี่คือวิธีการระบายความร้อนที่ใช้กันทั่วไปในอุตสาหกรรมในปัจจุบัน

4) การทำความเย็นโดยตรงด้วยสารทำความเย็นมีประสิทธิภาพในการทำความเย็นที่ดีที่สุด ขนาดระบบเล็กกว่า น้ำหนักเบากว่า ใช้พลังงานน้อยกว่า และต้นทุนระบบปานกลาง แต่หลักการควบคุมทำได้ยาก การนำไปปฏิบัติทำได้ยาก ความน่าเชื่อถือของกระบวนการสูง และมีความเสี่ยงในการลุยน้ำสูง

ปัจจุบันเทคโนโลยีการทำความเย็นโดยตรงด้วยสารทำความเย็นยังไม่สมบูรณ์และยังอยู่ในขั้นวิจัยและยังไม่ได้เข้าสู่ขั้นตอนการนำไปใช้งานทางวิศวกรรม แม้ว่าประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนความร้อนของการทำความเย็นโดยตรงด้วยสารทำความเย็นจะสูง แต่ความแตกต่างของอุณหภูมิในสถานที่ต่างๆ เมื่อสารทำความเย็นระเหยในช่องระเหยในชุดแบตเตอรี่นั้นมีมาก และความสม่ำเสมอของอุณหภูมิแบตเตอรี่ก็ไม่ดี ซึ่งส่งผลต่อความจุในการชาร์จและคายประจุของแบตเตอรี่ นอกจากนี้ บัสยังมีพลังงานจำนวนมากและชุดแบตเตอรี่จำนวนมาก การจัดวางท่อของการทำความเย็นโดยตรงด้วยสารทำความเย็นมีความซับซ้อนและมีความเสี่ยงที่จะเกิดการรั่วไหลได้ง่าย

1.2 วิธีการทำความร้อนแบตเตอรี่

วิธีการทำความร้อนแบตเตอรี่พลังงานทั่วไปมีดังต่อไปนี้:

1) แผ่นทำความร้อนไฟฟ้าที่รวมอยู่ภายในชุดแบตเตอรี่จะทำความร้อนเซลล์แบตเตอรี่โดยตรง ผลของวิธีการทำความร้อนนี้ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของสภาพแวดล้อมภายนอก เมื่ออุณหภูมิโดยรอบสูงกว่า 0 องศา แผ่นทำความร้อนไฟฟ้าจะมีประสิทธิภาพในการทำความร้อนที่ดีกว่าและไม่กินพื้นที่ ไม่จำเป็นต้องควบคุม ไม่ต้องใช้พลังงาน มีต้นทุนระบบต่ำ และใช้งานง่าย เมื่ออุณหภูมิโดยรอบต่ำกว่า 0 องศา แผ่นทำความร้อนไฟฟ้าจะมีประสิทธิภาพในการทำความร้อนที่ไม่ดี และโดยทั่วไปจะไม่ใช้วิธีการทำความร้อนนี้

2) เครื่องทำความร้อนของเหลวไฟฟ้าเชื่อมต่อแบบอนุกรมเพื่อให้ความร้อนสารป้องกันการแข็งตัวในระบบหมุนเวียนน้ำการจัดการความร้อนของแบตเตอรี่ วิธีนี้ให้ผลความร้อนที่ดี ปริมาตรระบบเล็ก ใช้พื้นที่เพียงบางส่วน และต้นทุนค่อนข้างสูง อย่างไรก็ตาม หลักการควบคุมนั้นสมบูรณ์แบบ ความน่าเชื่อถือของกระบวนการนั้นสูง และค่อนข้างง่ายต่อการนำไปใช้ ปัจจุบันเป็นวิธีทำความร้อนแบตเตอรี่ที่ใช้กันทั่วไปที่สุด