מחקר על מערכת קירור סוללות עבור רכבי אנרגיה חדשים
טכנולוגיית סוללת קירור צינור חום
החום שנוצר על ידי ערכת הסוללות נספג בצינור החום דרך יריעת הנחושת עם מוליכות תרמית חזקה, והבד והליבה בתוך הצינור יכולים לספוג ולהמיר ביעילות את אנרגיית החום. יעילות הפעולה של טכנולוגיית קירור סוללה זו תושפע מהשפעות הביצועים הפנימיות של חומרים אנדותרמיים. במערכת הטופולוגיה של קירור צינורות החום של חבילות סוללות חדשות לרכבי אנרגיה, ניתן למצוא כי אנרגיית החום של הסוללה הנספגת בחומרי חילופי חום כגון יריעות נחושת תעבור דרך המנגנונים הפוליטיים והמשפטיים ומנגנוני העיבוי כדי להשיג זרימת אנרגיה וקירור. על ידי ספיחת אנרגיית החום לחלק החלול של צינור החום, כדי לממש את ספיגת החום של המדיום הנוזלי, כאשר הנוזל בחלק החלול סופג חום ומתאדה, תיווצר תופעה מסוימת של לחץ אוויר הפוך. בהשפעת ירידת הלחץ הכוללת, הוא יוכנס למנגנון העיבוי של צינור החום. הנוזלים הללו בטמפרטורה גבוהה לאחר העיבוי, הם יתנוזלים שוב, ויזרום חזרה למכשיר האידוי החלול לאורך התקן הספיגה בסירקולציה בתוך צינור החום, תוך מימוש מחזור חוזר ונשנה של אידוי לנזילות בתוך צינור החום, מה שמבטיח למעשה את חיי הסוללה. במהלך פעילות ארוכת טווח של רכבי אנרגיה חדשים. דרישות קירור רציפות.
במהלך ההפעלה בפועל של המבנה הבסיסי של סוללה מקוררת צינור חום, יש לקחת בחשבון את ביצועי קירור הסוללה ויעילות הנוצרים על ידי מדיום הקירור הנוזלי, שיש לה משמעות רבה להערכת הערך המעשי של טכנולוגיית צינור החום. בהסתכלות על דגם קירור צינור חום יחיד של סוללות ליתיום, מכיוון שתהליכי האידוי וההנזלה של נוזל הקירור במהלך פעולת צינור בודד הם פשוטים יחסית, קצב זרימת הקירור שניתן לספק הוא קטן, והוא אינו רגיש ל הפרעות מגורמים סביבתיים אחרים. יעילות הקירור של ערכת הסוללות יוצאת מן הכלל [7]. כאשר מנגנון הקירור במערכת צינור החום סופג חום, לא תהיה לו השפעה גדולה על מצב הטמפרטורה המובנה של ערכת הסוללות עצמה. זה רק יצנן את אנרגיית החום העודפת של הסוללה הנספגת על ידי המוסדות הפוליטיים והמשפטיים, מה שחשוב להבטחת פעולת ערכת הסוללות. טמפרטורה, שליטה עדינה ואופטימיזציה של ביצועים הם בעלי משמעות רבה.
בנוסף, במהלך לימוד הפרמטרים המבניים של מערכת קירור צינור החום במהלך הפעולה, טכנאים מצאו כי קיים מתאם חיובי בין אורך צינור החום ליעילות פעולת הקירור של ערכת הסוללות. עם זאת, בשל מגבלות הנפח של מארז הסוללות לרכב עצמו, צינור החום לא ניתן להאריך את עיצוב המבנה ללא הגבלת זמן, אך הוא יכול להוות התייחסות מסוימת למיטוב ביצועי מערכת הקירור. במהלך תהליך האידוי של נוזל הקירור בחלל הפנימי החלול של צינור החום, ככל שדרגת התגובה חזקה יותר, כך ביצועי הקירור של ערכת הסוללות טובים יותר. זה מזכיר לטכנאים שיש לבחור באופן סביר את אמצעי הקירור במהלך התכנון של מבנה הקירור של ערכת הסוללות כדי להבטיח שהוא יכול להאריך ביעילות את חיי השירות של ערכת הסוללות החדשה של רכב האנרגיה ולהפוך את פעולתו לבטוחה ואמינה יותר במהלך הטעינה וה תהליך פריקה, כפי שמוצג באיור 1.
טכנולוגיית סוללת קירור חומר לשינוי שלב
טכנולוגיית סוללת קירור חומר לשינוי שלב, כפי שהשם מרמז, משתמשת באמצעי שינוי שלב כדי להשיג חילופי חום במהלך תהליך קירור הסוללה. טכנולוגיית קירור סוללה זו היא שיטת תהליך מתפתחת בשנים האחרונות, שיכולה להשתמש בחומרים לשינוי פאזה כדי להשיג חילופי חום. מאפיינים עורכים ניתוח מפורט ובקרה קפדנית על טמפרטורת ההפעלה הנוכחית ומגמות משתנות של ערכות סוללות לרכב כדי להבטיח שהסוללה יכולה לצרוך אנרגיית חום עודפת באמצעות חילופי חום של אמצעי שינוי פאזה בתנאי טמפרטורת הפעלה שונים, ובכך להבטיח למעשה את הבטיחות של רכבי אנרגיה חדשים. . ערכת הסוללות יכולה להיות במצב תפעול אופטימלי למשך זמן רב. לחומר הבינוני לשינוי פאזה יש פלסטיות חזקה, אשר לא רק יכולה לספוג במלואה את אנרגיית החום העודפת של ערכת הסוללות, אלא גם לספק חום סמוי כאשר היישום נדרש, ואינה כרוכה בזיהום אחר בכל תהליך האינטראקציה וההמרה של האנרגיה. זהו חומר בינוני לקירור סוללה וידידותי לסביבה [8] בגלל בעיות כמו פליטת חומרים. חומר דיאלקטרי שינוי פאזה יכול להבטיח טוב יותר את יציבות הטמפרטורה של מערכת ערכת הסוללות במהלך תהליך הספיגה והשחרור של חום. זה יכול אפילו לשלוט על ספיגת החום ולשחרר מראש באמצעות ניתוח מגמות שינויי טמפרטורה, כך שמערכת הסוללות לרכב יכולה להשיג פעולה יציבה בטמפרטורה קבועה בערך ויש לה יתרונות יישום חזקים יותר מטכנולוגיות קירור סוללות אחרות.
חומרים נפוצים לשינוי פאזה כוללים שינוי פאזה מוצק-נוזל, שינוי פאזה מוצק-מוצק ושינוי פאזה מרוכבת, אשר נבדלים בעיקר על סמך מאפייני המעבר שלהם ממצב למדינה במצבים אנדותרמיים ואקסותרמיים. ראשית, חומרים לשינוי פאזה מוצק-נוזלי מורכבים בעיקר מפחמימנים אליפטיים, אלכוהול וחומרים אחרים. למרות שהפרדת פאזות עדיין לא קלה להתרחש בתהליך של ספיגת ושחרור חום, היא נוטה לבעיות דליפה לאחר שהיא הופכת למצב נוזלי. דרישות האיטום של חומר העטיפה החיצוני גבוהות יחסית, ותרחישי היישום בפועל מוגבלים יחסית. שנית, חומרים לשינוי פאזה מוצק למוצק משיגים בעיקר שינוי פאזה באמצעות טרנספורמציה בצורת גזע, שבה המולקולות מסודרות בצורה קומפקטית יותר, מה שמפחית ביעילות את הנפח הסובב שלה במהלך תהליך הקירור של ערכת הסוללות, וכל הגוף מציג מצב גבישי מוצק. , אין סיכון לדליפת חומר, וחיי השירות בפועל ארוכים יותר. זהו סוג אידיאלי של חומר לשינוי פאזה. שלישית, חומר לשינוי פאזה מורכב הוא חומר במצב מוצק הנוצר על ידי הוספת מדיום בעל מאפייני שינוי פאזה לחומר נשא. חומר שינוי הפאזה שיכול לקרר את ערכת הסוללות נקרא מדיום עבודה. לקירור שינוי השלב הנוכחי של ערכות סוללות לרכב יש גם פוטנציאל פיתוח חזק וערך מעשי.
