מגמות פיתוח תעשייתיות לניהול תרמי של סוללות אנרגיה לרכבים חדשים

מגמות פיתוח תעשייתיות לניהול תרמי של מצבר אנרגיה לרכב אנרגיה חדש

מערכת הניהול התרמית של רכב האנרגיה החדשה מיועדת להתאים את טמפרטורת הסוללה, להפחית את ההבדל בין הטמפרטורה המקסימלית לטמפרטורה המינימלית בחבילת הסוללות, ולשמור על סוללת החשמל בטווח טמפרטורת פעולה מתאים, ובכך להבטיח ביצועי טעינה ופריקה , בטיחות וחיי סוללה, והפחתת רכבי אנרגיה חדשים נמצאים בסיכון של בעירה ספונטנית עקב התחממות יתר של הסוללה.

ניתן לחלק בעיקר מערכות ניהול תרמיות של רכבי אנרגיה חדשים לשלוש קטגוריות: קירור אוויר, קירור נוזלי וקירור ישיר על פי אמצעי קירור שונים. קירור נוזלי הוא הטכנולוגיה המרכזית לקירור סוללות חשמל, עם מהירות קירור מהירה, קיבולת חום סגולית גדולה ומקדם העברת חום גבוה. יש לו ביצועים טובים מבחינת קיבולת חילופי חום ועקביות חילופי חום. מרכיבי מערכת הקירור הנוזליים מורכבים יחסית וכוללים בעיקר מקררי סוללות, שסתומי הרחבה אלקטרוניים, משאבות מים אלקטרוניות, שסתומי סוללה, צינורות קירור נוזלים, לוחות קירור נוזלים ועוד. צינורות הקירור הנוזלים ולוחות הקירור הנוזלים מסתובבים דרך נוזל הקירור ב זרימת הנוזל. העברת חום עודף להשגת פונקציית קירור היא מרכיב מפתח במערכת הקירור הנוזלי.

ככל שרכבי אנרגיה חדשים מתפתחים בהדרגה לקראת צפיפות אנרגיה גבוהה וטווח ארוך, הדרישה לניטור טמפרטורה ובקרה של מערכות ניהול תרמיות של סוללות החשמל הולכת וגוברת. על מנת להשיג השפעות קירור טובות יותר, בעתיד, הדרישות הטכניות והאיכות של שפופרות מקוררות נוזל וצלחות מקוררות נוזל ישופרו בהדרגה בהתאם לצרכי הלקוח. בעוד שקושי התהליך עולה, הערך והשימוש באופניים צפויים להשתפר מאוד. בנוסף, עם הביקוש הגובר בתעשיית רכבי האנרגיה החדשים במורד הזרם, קטגוריות ודגמים ספציפיים של מערכות ניהול תרמיות של סוללות אנרגיה חדשות צפויות להשיג השפעות בקנה מידה בייצור, ולשרשרת התעשייה יש פוטנציאל גדול לצמיחה.

חסמים טכניים בתעשייה

צינורות מקוררים בנוזל ופלטות מקוררות נוזל הם חללים סגורים המורכבים מצינורות וצלחות מתכת (בדרך כלל נחושת ואלומיניום ומתכות מוליכות חום אחרות) המעבירים בעקיפין את החום של מכשיר החימום לנוזל הקירור הסגור בצינור המחזור. החום מועבר דרך נוזל הקירור. סוג של קירור שנלקח. מכיוון ששיטת קירור זו תשפיע רבות על הבטיחות הכללית, המשקל ויציבות העבודה של סוללת החשמל, יש לה חסמים טכניים גבוהים, הבאים לידי ביטוי בעיקר בנקודות הבאות:

ראשית, אפקט פיזור החום נדרש להיות גבוה. מכיוון שמצברי רכב אנרגיה חדשים ייצרו חום רב בזמן העבודה, חום יתר לא רק ישפיע על יעילות העבודה של המצבר, אלא גם יגרום לסיכונים בטיחותיים מסוימים. לכן, לצינורות מקוררים נוזלים ולצלחות מקוררות נוזל יש דרישות גבוהות לכוח פיזור חום וצריכים להיות מסוגלים לייצא חשמל בזמן. חום מיותר שנוצר במהלך פעולת הסוללה כדי למנוע עליית טמפרטורה מוגזמת;

שנית, דרישות אמינות האיטום גבוהות. סביבת העבודה של רכבי כביש מורכבת, עם סביבות שונות כמו רעידות, זעזועים וטמפרטורות גבוהות ונמוכות מתחלפות. יחד עם זאת, חיי העיצוב של לוחית הקירור הנוזלית וצינורית הקירור הנוזלית חייבים לכסות את חיי השירות של הרכב כולו; המתח של סוללת החשמל יכול בקלות להיות כמה מאות וולט. אם הקירור הנוזל אם יש בעיה באיטום הפלטה וצינור הקירור הנוזלי, נוזל הקירור הפנימי ידלוף, מה שיגרום לקצר בסוללה, ותתרחש בעירה ספונטנית כאשר הטמפרטורה תצטבר לרמה מסוימת;

שלישית, עיצוב פיזור החום דורש דיוק גבוה. מכיוון שדגמים שונים של רכבי אנרגיה חדשים משתמשים בסוללות בעלות צורות וסידורים שונים, יש צורך לחדד את העיצוב של צינורות הקירור הנוזליים של ערכות סוללות שונות ותעלות זרימת נוזל הקירור של לוחות הקירור הנוזליים, כך שנוזל הקירור יוכל לקרר את הסוללה באופן שווה. טֶמפֶּרָטוּרָה. הימנע מהפרשי טמפרטורה מוגזמים במיקומים שונים בתוך ערכת הסוללות;

רביעית, דרישות קלות משקל גבוהות. על מנת להפחית את משקל גוף הרכב ולשפר את טווח השיוט של כלי רכב חשמליים, החומרים המשמשים לצינורות קירור נוזלים ולצלחות קירור נוזלים קלים יותר במשקל ודקים יותר. החומרים הדקים יותר מגבירים עוד יותר את הקושי בעיבוד טכני;

בנוסף, צינורות קירור נוזלים ופלטות קירור נוזלים צריכים לעבור בדיקות רלוונטיות ולעמוד בתקנים ודרישות עיצוב לאומיות ותעשייתיות רלוונטיות לפני עזיבת המפעל, לרבות בדיקה ואימות של איכות המראה, הביצועים, ביצועי איכות המים, הסתגלות סביבתית, שיטות עבודה וכו'. לכן, ספקים של צינורות קירור נוזלים וצלחות קירור נוזלים צריכים לשלוט בטכנולוגיות מו"פ ותהליכי הליבה ולחדש ללא הרף בביצועי המוצר.