Für die Wärmeübertragung mit Flüssigkeit als Medium ist es notwendig, eine Wärmeübertragungsverbindung zwischen dem Modul und dem flüssigen Medium herzustellen, beispielsweise einen Wassermantel, um eine indirekte Erwärmung und Kühlung in Form von Konvektion und Wärmeleitung durchzuführen.Das Wärmeträgermedium kann Wasser, Ethylenglykol oder auch Kältemittel sein.Durch das Eintauchen des Polstücks in die Flüssigkeit des Dielektrikums erfolgt auch eine direkte Wärmeübertragung, es müssen jedoch Isolationsmaßnahmen getroffen werden, um einen Kurzschluss zu vermeiden.(PTC-Kühlmittelheizung)
Die passive Flüssigkeitskühlung nutzt im Allgemeinen den Wärmeaustausch zwischen Flüssigkeit und Umgebungsluft und führt dann Kokons für den sekundären Wärmeaustausch in die Batterie ein, während die aktive Kühlung Motorkühlmittel-Flüssigkeitsmedium-Wärmetauscher oder elektrische Heizung/Thermoölheizung verwendet, um die Primärkühlung zu erreichen.Heizung, Primärkühlung mit Passagierkabinenluft/Klimaanlage, Kältemittel-Flüssigkeitsmedium.
Für Wärmemanagementsysteme, die Luft und Flüssigkeit als Medium verwenden, ist die Struktur aufgrund der Notwendigkeit von Lüftern, Wasserpumpen, Wärmetauschern, Heizungen, Rohrleitungen und anderem Zubehör zu groß und komplex, außerdem verbraucht es Batterieenergie und reduziert die Batterieleistung .Dichte und Energiedichte.(PTC-Lufterhitzer)
Das wassergekühlte Batteriekühlsystem verwendet Kühlmittel (50 % Wasser/50 % Ethylenglykol), um die Batteriewärme über den Batteriekühler an das Kältemittelsystem der Klimaanlage und dann über den Kondensator an die Umgebung zu übertragen.Die Temperatur des Batterieeinlasswassers wird durch die Batterie gekühlt. Nach dem Wärmeaustausch kann leicht eine niedrigere Temperatur erreicht werden, und die Batterie kann so eingestellt werden, dass sie im besten Arbeitstemperaturbereich läuft.Das Systemprinzip ist in der Abbildung dargestellt.Zu den Hauptkomponenten des Kältemittelsystems gehören: Kondensator, elektrischer Kompressor, Verdampfer, Expansionsventil mit Absperrventil, Batteriekühler (Expansionsventil mit Absperrventil) und Klimaanlagenrohre usw.;Der Kühlwasserkreislauf umfasst:elektrische Wasserpumpe, Batterie (einschließlich Kühlplatten), Batteriekühler, Wasserleitungen, Ausgleichsbehälter und anderes Zubehör.
In den letzten Jahren sind im Ausland und im Inland Batterie-Wärmemanagementsysteme aufgetaucht, die durch Phasenwechselmaterialien (PCM) gekühlt werden, und zeigen gute Aussichten.Das Prinzip der Verwendung von PCM zur Batteriekühlung ist: Wenn die Batterie mit einem großen Strom entladen wird, nimmt das PCM die von der Batterie abgegebene Wärme auf und durchläuft von selbst einen Phasenwechsel, sodass die Temperatur der Batterie schnell sinkt.
Bei diesem Prozess speichert das System Wärme im PCM in Form von Phasenwechselwärme.Wenn die Batterie geladen wird, insbesondere bei kaltem Wetter (d. h. die Atmosphärentemperatur ist viel niedriger als die Phasenübergangstemperatur PCT), gibt das PCM Wärme an die Umgebung ab.
Die Verwendung von Phasenwechselmaterialien in Batterie-Wärmemanagementsystemen hat den Vorteil, dass keine beweglichen Teile erforderlich sind und zusätzliche Energie aus der Batterie verbraucht wird.Phasenwechselmaterialien mit hoher latenter Phasenwechselwärme und Wärmeleitfähigkeit, die im Wärmemanagementsystem des Batteriesatzes verwendet werden, können die beim Laden und Entladen freigesetzte Wärme effektiv absorbieren, den Temperaturanstieg der Batterie reduzieren und sicherstellen, dass die Batterie mit einer Betriebstemperatur von 100 °C arbeitet normale Temperatur.Es kann die Batterieleistung vor und nach dem Hochstromzyklus stabil halten.Die Zugabe von Substanzen mit hoher Wärmeleitfähigkeit zu Paraffin zur Herstellung von Verbund-PCM trägt dazu bei, die Gesamtleistung des Materials zu verbessern.
Aus der Perspektive der oben genannten drei Arten von Wärmemanagementformen bietet das Phasenwechsel-Wärmespeicher-Wärmemanagement einzigartige Vorteile und verdient weitere Forschung sowie industrielle Entwicklung und Anwendung.
Darüber hinaus sollten aus der Sicht der beiden Verknüpfungen Batteriedesign und Entwicklung des Wärmemanagementsystems beide von einer strategischen Höhe aus organisch kombiniert und synchron entwickelt werden, damit sich die Batterie besser an die Anwendung und Entwicklung des Ganzen anpassen kann Fahrzeug, das die Kosten des gesamten Fahrzeugs einsparen und die Anwendungsschwierigkeiten und Entwicklungskosten reduzieren und eine Plattformanwendung bilden kann, wodurch der Entwicklungszyklus von Fahrzeugen mit neuer Energie verkürzt und der Markteinführungsfortschritt verschiedener Fahrzeuge mit neuer Energie beschleunigt wird.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 27. April 2023
