Modul litijeve baterije uglavnom se sastoji od baterija i slobodno kombiniranih monomera za hlađenje i odvođenje topline. Odnos između njih dvoje se međusobno nadopunjuje. Baterija je odgovorna za napajanje novog energetskog vozila, a rashladna jedinica može podnijeti toplinu koju baterija stvara tijekom rada. Različite metode odvođenja topline imaju različite medije za odvođenje topline.
Ako je temperatura oko baterije previsoka, ovi materijali će koristiti silikonsku brtvu koja provodi toplinu kao put prijenosa, glatko ulaziti u rashladnu cijev, a zatim apsorbirati toplinu izravnim ili neizravnim kontaktom s jednom baterijom. Glavna prednost ove metode je što ima veliku kontaktnu površinu s ćelijama baterije i može ravnomjerno apsorbirati toplinu.
Metoda hlađenja zrakom također je uobičajena metoda hlađenja baterije.PTC grijač zraka) Kao što ime sugerira, ova metoda koristi zrak kao rashladni medij. Dizajneri vozila s novim energetskim pogonom ugradit će ventilatore za hlađenje pored baterijskih modula. Kako bi se povećao protok zraka, pored baterijskih modula dodaju se i otvori za ventilaciju. Pod utjecajem konvekcije zraka, litijeva baterija vozila s novim energetskim pogonom može brzo raspršiti toplinu i održavati stabilnu temperaturu. Prednost ove metode je što je fleksibilna i može raspršivati toplinu prirodnom konvekcijom ili prisilnim odvođenjem topline. Ali ako je kapacitet baterije prevelik, učinak metode odvođenja topline zračnim hlađenjem nije dobar.
Kutijasto ventilacijsko hlađenje daljnje je poboljšanje metode hlađenja zrakom i odvođenja topline. Osim kontrole maksimalne temperature baterijskog sklopa, može kontrolirati i minimalnu temperaturu baterijskog sklopa, osiguravajući normalan rad baterije u velikoj mjeri. Međutim, ova metoda dovodi do nedostatka ujednačenosti temperature u baterijskom sklopu, što ga čini sklonim neravnomjernom odvođenju topline. Kutijasto ventilacijsko hlađenje pojačava brzinu vjetra ulaza zraka, koordinira maksimalnu temperaturu baterijskog sklopa i kontrolira ogromnu temperaturnu razliku. Međutim, zbog malog razmaka gornje baterije na ulazu zraka, dobiveni protok plina ne zadovoljava zahtjeve odvođenja topline, a ukupna brzina protoka je prespora. Ako se stvari ovako nastave, toplina akumulirana na gornjem dijelu baterije na ulazu zraka teško se odvodi. Čak i ako se vrh u kasnijoj fazi proreže, temperaturna razlika između baterijskih sklopova i dalje prelazi unaprijed postavljeni raspon.
Metoda hlađenja fazno promjenjivim materijalom ima najviši tehnološki sadržaj, jer fazno promjenjivi materijal može apsorbirati veliku količinu topline ovisno o promjeni temperature baterije. Velika prednost ove metode je što troši manje energije i može razumno kontrolirati temperaturu baterije. U usporedbi s metodom tekućeg hlađenja, fazno promjenjivi materijal nije korozivan, što smanjuje onečišćenje medija za bateriju. Međutim, ne mogu svi novi energetski tramvaji koristiti fazno promjenjive materijale kao rashladni medij, uostalom, troškovi proizvodnje takvih materijala su visoki.
Što se tiče primjene, konvekcijsko hlađenje rebrima može kontrolirati maksimalnu temperaturu i maksimalnu temperaturnu razliku baterijskog sklopa u rasponu od 45°C do 5°C. Međutim, ako brzina vjetra oko baterijskog sklopa dosegne unaprijed određenu vrijednost, učinak hlađenja rebara brzinom vjetra nije jak, tako da se temperaturna razlika baterijskog sklopa malo mijenja.
Hlađenje toplinskim cijevima je novo razvijena metoda odvođenja topline koja još nije službeno puštena u upotrebu. Ova metoda je ugradnja radnog medija u toplinsku cijev, nakon što temperatura baterije poraste, ona može odvesti toplinu kroz medij u cijevi.
Može se vidjeti da većina metoda odvođenja topline ima određena ograničenja. Ako istraživači žele dobro obaviti posao odvođenja topline litijevih baterija, moraju postaviti uređaje za odvođenje topline na ciljani način prema stvarnoj situaciji, kako bi se maksimizirao učinak odvođenja topline, kako bi se osiguralo da litijeva baterija može normalno raditi.
✦Rješenje za kvar sustava hlađenja vozila s novim energetskim pogonom
Prije svega, vijek trajanja i performanse vozila s novim energetskim pogonom izravno su proporcionalni vijeku trajanja i performansama litijevih baterija. Istraživači mogu dobro upravljati toplinom prema karakteristikama litijevih baterija. Budući da se sustavi odvođenja topline koje koriste vozila s novim energetskim pogonom različitih marki i modela prilično razlikuju, prilikom optimizacije sustava upravljanja toplinom, istraživači moraju odabrati razumnu metodu odvođenja topline prema njihovim karakteristikama performansi kako bi maksimizirali učinak sustava odvođenja topline vozila s novim energetskim pogonom. Na primjer, kada se koristi metoda tekućeg hlađenja (PTC grijač rashladne tekućine), istraživači mogu koristiti etilen glikol kao glavni medij za odvođenje topline. Međutim, kako bi se uklonili nedostaci metoda tekućeg hlađenja i odvođenja topline te spriječilo curenje etilen glikola i onečišćenje baterije, istraživači moraju koristiti nehrđajuće materijale ljuske kao zaštitni materijal za litijeve baterije. Osim toga, istraživači moraju dobro brtvljenje obaviti kako bi smanjili vjerojatnost curenja etilen glikola.
Drugo, domet putovanja vozila s novim energetskim pogonom se povećava, kapacitet i snaga litijevih baterija su znatno poboljšani, a generira se sve više topline. Ako se nastavi koristiti tradicionalna metoda odvođenja topline, učinak odvođenja topline će se znatno smanjiti. Stoga istraživači moraju ići ukorak s vremenom, stalno razvijati nove tehnologije i birati nove materijale za poboljšanje performansi sustava hlađenja. Osim toga, istraživači mogu kombinirati različite metode odvođenja topline kako bi proširili prednosti sustava odvođenja topline, tako da se temperatura oko litijeve baterije može kontrolirati unutar odgovarajućeg raspona, što može osigurati neiscrpnu snagu za vozila s novim energetskim pogonom. Na primjer, istraživači mogu kombinirati metode hlađenja zrakom i odvođenja topline na temelju odabira metoda odvođenja topline tekućinom. Na taj način, dvije ili tri metode mogu nadoknaditi međusobne nedostatke i učinkovito poboljšati performanse odvođenja topline vozila s novim energetskim pogonom.
Konačno, vozač mora dobro obavljati svakodnevno održavanje vozila s novim energetskim pogonom tijekom vožnje. Prije vožnje potrebno je provjeriti stanje vozila i postoje li sigurnosni nedostaci. Ova metoda pregleda može smanjiti rizik od prometnih smetnji i osigurati sigurnost vožnje. Nakon dulje vožnje, vozač bi trebao redovito slati vozilo na tehnički pregled kako bi na vrijeme provjerio postoje li potencijalni problemi u sustavu upravljanja električnim pogonom i sustavu odvođenja topline kako bi se izbjegle sigurnosne nesreće tijekom vožnje vozila s novim energetskim pogonom. Osim toga, prije kupnje vozila s novim energetskim pogonom, vozač mora dobro istražiti strukturu sustava pogona s litijevim baterijama i sustava odvođenja topline vozila s novim energetskim pogonom te pokušati odabrati vozilo s dobrim sustavom odvođenja topline. Budući da ova vrsta vozila ima dug vijek trajanja i vrhunske performanse vozila. Istovremeno, vozači bi također trebali razumjeti određena znanja o održavanju kako bi se nosili s iznenadnim kvarovima sustava i smanjili gubitke na vrijeme.
Vrijeme objave: 25. lipnja 2023.
