מערכת ניהול תרמית של סוללות קירור נוזלים וקירור אוויר

מערכת ניהול תרמי סוללה קירור נוזל וקירור אוויר

נכון לעכשיו, קיימות שתי שיטות ניהול תרמי מיינסטרים עבור יחידות סוללות ליתיום, קירור אוויר וקירור נוזלי. מהנדסים רבים לומדים גם אופנים היברידיים של חומרים לשינוי פאזה וקירור נוזלי או קירור אוויר, אך הם עדיין לא בשלים. לקירור האוויר ולקירור הנוזל יש מאפיינים משלהם. הצפיפות של חומר מונע קפיאה היא פי 1,000 מזו של האוויר, והחום הסגולי שלו הוא פי 4 מהאוויר. לכן, בתור נושא חום, בהשוואה לקירור אוויר, לקירור נוזלי יש מטבעו מאפיינים של יכולת נשיאת חום גדולה, התנגדות זרימה נמוכה ויעילות חילופי חום גבוהה. הוא נמצא בשימוש נרחב במצבים שבהם למארזי סוללות יש צפיפות אנרגיה גבוהה, מהירויות טעינה ופריקה מהירות ושינויים גדולים בטמפרטורת הסביבה. . מערכת הקירור הנוזלית יכולה להשתלב מאוד עם ערכת הסוללות. זה קל להתקנה באתר ותופס שטח קטן. אין צורך לדאוג לגבי אבק, עיבוי אדי מים ובעיות אחרות. כאשר יש סימנים לבריחה תרמית, תמיסת הקירור הנוזלית יכולה להסתמך על זרימה גדולה של מדיום קירור כדי לאלץ את ערכת הסוללות לפזר חום ולחלק מחדש חום בין מודולי הסוללה, מה שיכול לעכב במהירות את המשך ההידרדרות של הבריחה התרמית ולהפחית את הסיכון של בורח.

למערכת קירור האוויר יש מאפיינים של מערכת פשוטה, עלות ייצור נמוכה והתקנה קלה. יש עדיין יישומים רבים בתרחישים שבהם צפיפות האנרגיה של הסוללה נמוכה ומהירויות הטעינה והפריקה איטיות.

מנקודת המבט של אפקט הקירור, לקירור אוויר יש יתרונות גדולים יותר מקירור נוזלי. הניתוח הוא כדלקמן:

מספר 1 טמפרטורת חבילת הסוללה

תחת אותה טמפרטורת כניסה ומהירות רוח קיצונית וקצב זרימה, הטמפרטורה של ערכת הסוללות מקוררות הנוזל היא 30-40 מעלות צלזיוס, בעוד הטמפרטורה של ערכת הסוללות המקוררות באוויר היא 37-45 מעלות צלזיוס. לקירור נוזלי יש יציבות טמפרטורה טובה יותר.

מס' 2 צריכת אנרגיה תפעולית

לאחר מחקר ניסיוני, כדי להשיג את אותה טמפרטורת סוללה ממוצעת, קירור אוויר זקוק לצריכת אנרגיה גבוהה פי 2-3 מקירור נוזלי. הטמפרטורה המקסימלית של ערכת הסוללות עם אותה צריכת חשמל היא 3-5 מעלות צלזיוס גבוהה יותר עם קירור אוויר מאשר עם קירור נוזלי. קירור נוזלי צורך פחות חשמל.

מס' 3 סכנת בריחת סוללה תרמית

בשל קיבולת החום הספציפית של האוויר, מקדם העברת חום הסעה קטן וגורמים נוספים, יעילות העברת החום של טכנולוגיית קירור האוויר של הסוללה נמוכה, ייצור החום של הסוללה עולה, מה שיוביל לטמפרטורת הסוללה גבוהה, קיים סיכון לתרמית לברוח; מערכת קירור נוזלי יכולה להפחית במידה ניכרת את הסיכון לבריחה תרמית של הסוללה.