Estado actual de la tecnología de gestión térmica para el sistema de batería de vehículos eléctricos
La investigación de disipación de calor de las baterías eléctricas se puede dividir en disipación de calor por aire, disipación de calor por refrigeración líquida, disipación de calor por material de cambio de fase sólida y disipación de calor por tubería de calor. Las principales tecnologías de disipación de calor existentes son principalmente las tres anteriores.
Sistema de disipación de calor refrigerado por aire
El sistema de disipación de calor enfriado por aire también se denomina sistema de disipación de calor enfriado por aire. El método de disipación de calor enfriado por aire es el más simple. Solo necesita dejar que el aire fluya a través de la superficie de la batería para eliminar el calor generado por la batería de energía para lograr el propósito de enfriar el paquete de batería de energía.
De acuerdo con las diferentes medidas de ventilación, el tipo enfriado por aire tiene dos formas de disipación de calor por convección natural y disipación de calor por ventilación forzada.
La disipación de calor por convección natural no depende de medidas adicionales de ventilación forzada externa (como agregar ventiladores, etc.), sino que solo utiliza el flujo de aire generado por el fluido dentro del paquete de baterías debido a los cambios de temperatura para enfriar y disipar el calor.
El sistema de refrigeración por convección forzada es un sistema de refrigeración basado en el sistema de refrigeración por convección natural más la tecnología de ventilación forzada correspondiente.
En la actualidad, existen dos tipos principales de sistemas de disipación de calor refrigerados por aire para baterías de potencia: serie y paralelo. Sin embargo, el efecto de este método es pobre y es difícil lograr la uniformidad de alta temperatura de la batería.
Sistema de refrigeración líquida
El sistema de disipación de calor refrigerado por líquido de la batería de potencia se refiere a un sistema de disipación de calor en el que el refrigerante entra en contacto directa o indirectamente con la batería de potencia y luego elimina el calor generado en el paquete de baterías a través de la circulación de fluido líquido para lograr la disipación de calor. .
El refrigerante puede ser agua, una mezcla de agua y etilenglicol, aceite mineral, R134a, etc. Estos refrigerantes tienen una alta conductividad térmica y pueden lograr una mejor disipación del calor.
La tecnología actual de refrigeración líquida de las baterías de potencia también tiene una tecnología bastante madura, y ha sido ampliamente utilizada en el sistema de disipación de calor de los vehículos eléctricos. Por ejemplo, el paquete de baterías de Tesla utiliza un método de enfriamiento líquido de una mezcla de agua y etilenglicol para disipar el calor. El BMW i3 usa R134a para disipar el calor.
Los sistemas enfriados por líquido a menudo requieren diseños estructurales más complejos y rigurosos para evitar fugas de refrigerante líquido y garantizar la uniformidad de las celdas de la batería en el paquete de baterías, y la estructura compleja del sistema enfriado por líquido también dificulta todo el sistema de disipación de calor. Es muy pesado, lo que no solo aumenta el peso de todo el vehículo, sino que también aumenta en gran medida la carga sobre todo el vehículo y, al mismo tiempo, debido a la complejidad de su estructura y alto rendimiento de sellado, es relativamente difícil de mantener y mantener el sistema de refrigeración líquida, y el costo de mantenimiento también aumenta en consecuencia.