Modul litijumske baterije se uglavnom sastoji od baterija i slobodno kombinovanih monomera za hlađenje i odvođenje toplote. Odnos između njih se međusobno dopunjuje. Baterija je odgovorna za napajanje novog energetskog vozila, a jedinica za hlađenje može da se nosi sa toplotom koju baterija generiše tokom rada. Različite metode odvođenja toplote imaju različite medije za odvođenje toplote.
Ako je temperatura oko baterije previsoka, ovi materijali će koristiti silikonsku brtvu koja provodi toplinu kao put prijenosa, glatko ulaziti u cijev za hlađenje, a zatim apsorbirati toplinu putem direktnog ili indirektnog kontakta s jednom baterijom. Glavna prednost ove metode je što ima veliku kontaktnu površinu sa ćelijama baterije i može ravnomjerno apsorbirati toplinu.
Metoda hlađenja zrakom je također uobičajena metoda hlađenja baterije.PTC grijač zraka) Kao što i samo ime govori, ova metoda koristi zrak kao rashladni medij. Dizajneri vozila s novim izvorima energije ugradit će ventilatore za hlađenje pored baterijskih modula. Kako bi se povećao protok zraka, pored baterijskih modula dodaju se i otvori za ventilaciju. Pod utjecajem konvekcije zraka, litijska baterija vozila s novim izvorom energije može brzo raspršivati toplinu i održavati stabilnu temperaturu. Prednost ove metode je što je fleksibilna i može raspršivati toplinu prirodnom konvekcijom ili prisilnim odvođenjem topline. Ali ako je kapacitet baterije prevelik, učinak metode odvođenja topline hlađenjem zrakom nije dobar.
Kutijasti ventilacijski sistem hlađenja predstavlja daljnje poboljšanje metode hlađenja zrakom i odvođenja topline. Pored kontrole maksimalne temperature baterijskog paketa, može kontrolirati i minimalnu temperaturu baterijskog paketa, osiguravajući normalan rad baterije u velikoj mjeri. Međutim, ova metoda dovodi do nedostatka ujednačenosti temperature u baterijskom paketu, što ga čini sklonim neravnomjernom odvođenju topline. Kutijasti ventilacijski sistem hlađenja pojačava brzinu ulaza zraka, koordinira maksimalnu temperaturu baterijskog paketa i kontrolira ogromnu temperaturnu razliku. Međutim, zbog malog razmaka gornjeg dijela baterije na ulazu zraka, dobiveni protok plina ne zadovoljava zahtjeve za odvođenje topline, a ukupna brzina protoka je previše spora. Ako se stvari ovako nastave, toplina akumulirana na gornjem dijelu baterije na ulazu zraka teško se odvodi. Čak i ako se vrh kasnije proreže, temperaturna razlika između baterijskih paketa i dalje prelazi unaprijed postavljeni raspon.
Metoda hlađenja fazno promjenjivim materijalom ima najviši tehnološki sadržaj, jer fazno promjenjivi materijal može apsorbirati veliku količinu topline u skladu s promjenom temperature baterije. Velika prednost ove metode je što troši manje energije i može razumno kontrolirati temperaturu baterije. U usporedbi s metodom hlađenja tekućinom, fazno promjenjivi materijal nije korozivan, što smanjuje zagađenje medija za bateriju. Međutim, ne mogu svi novi energetski tramvaji koristiti fazno promjenjive materijale kao rashladni medij, uostalom, troškovi proizvodnje takvih materijala su visoki.
Što se tiče primjene, konvekcijsko hlađenje rebrima može kontrolirati maksimalnu temperaturu i maksimalnu temperaturnu razliku baterijskog paketa u rasponu od 45°C do 5°C. Međutim, ako brzina vjetra oko baterijskog paketa dostigne unaprijed postavljenu vrijednost, učinak hlađenja rebara brzinom vjetra nije jak, tako da se temperaturna razlika baterijskog paketa malo mijenja.
Hlađenje toplotnim cijevima je novo razvijena metoda odvođenja toplote koja još nije zvanično puštena u upotrebu. Ova metoda se sastoji u postavljanju radnog medija u toplotnu cijev, a kada temperatura baterije poraste, ona može odvesti toplotu kroz medij u cijevi.
Može se vidjeti da većina metoda odvođenja toplote ima određena ograničenja. Ako istraživači žele dobro obaviti posao odvođenja toplote litijumskih baterija, moraju postaviti uređaje za odvođenje toplote na ciljani način prema stvarnoj situaciji, kako bi maksimizirali efekat odvođenja toplote i osigurali da litijumska baterija može normalno raditi.
✦Rješenje za kvar sistema hlađenja vozila na novu energiju
Prije svega, vijek trajanja i performanse vozila na novi pogon direktno su proporcionalni vijeku trajanja i performansama litijumskih baterija. Istraživači mogu dobro upravljati toplinom prema karakteristikama litijumskih baterija. Budući da se sistemi za odvođenje topline koje koriste vozila na novi pogon različitih marki i modela prilično razlikuju, prilikom optimizacije sistema za upravljanje toplinom, istraživači moraju odabrati razumnu metodu odvođenja topline prema njihovim karakteristikama performansi kako bi maksimizirali učinak sistema za odvođenje topline vozila na novi pogon. Na primjer, kada se koristi metoda tečnog hlađenja (PTC grijač rashladne tečnosti), istraživači mogu koristiti etilen glikol kao glavni medij za odvođenje toplote. Međutim, kako bi se eliminisali nedostaci tečnog hlađenja i metoda odvođenja toplote, te spriječilo curenje etilen glikola i zagađenje baterije, istraživači moraju koristiti materijale ljuske koji ne podnose koroziju kao zaštitni materijal za litijum baterije. Pored toga, istraživači moraju dobro zaptiti i kako bi smanjili vjerovatnoću curenja etilen glikola.
Drugo, domet putovanja vozila na novi pogon se povećava, kapacitet i snaga litijum baterija su znatno poboljšani, a generira se sve više toplote. Ako se nastavi koristiti tradicionalna metoda odvođenja toplote, efekat odvođenja toplote će se znatno smanjiti. Stoga, istraživači moraju pratiti tempo, stalno razvijati nove tehnologije i birati nove materijale kako bi poboljšali performanse sistema hlađenja. Osim toga, istraživači mogu kombinovati različite metode odvođenja toplote kako bi proširili prednosti sistema odvođenja toplote, tako da se temperatura oko litijum baterije može kontrolisati unutar odgovarajućeg raspona, što može obezbijediti neiscrpnu snagu za vozila na novi pogon. Na primjer, istraživači mogu kombinovati metode hlađenja vazduhom i odvođenja toplote na osnovu odabira metoda odvođenja toplote tečnošću. Na taj način, dvije ili tri metode mogu nadoknaditi međusobne nedostatke i efikasno poboljšati performanse odvođenja toplote vozila na novi pogon.
Konačno, vozač mora dobro obavljati svakodnevno održavanje vozila na novi pogon tokom vožnje. Prije vožnje, potrebno je provjeriti stanje vozila i da li postoje sigurnosni kvarovi. Ova metoda pregleda može smanjiti rizik od saobraćajnih nezgoda i osigurati sigurnost vožnje. Nakon duže vožnje, vozač bi trebao redovno slati vozilo na tehnički pregled kako bi na vrijeme provjerio da li postoje potencijalni problemi u sistemu upravljanja električnim pogonom i sistemu odvođenja toplote kako bi se izbjegle sigurnosne nezgode tokom vožnje vozila na novi pogon. Osim toga, prije kupovine vozila na novi pogon, vozač mora dobro istražiti strukturu sistema pogona na litijumske baterije i sistema odvođenja toplote vozila na novi pogon, te pokušati odabrati vozilo sa dobrim sistemom odvođenja toplote. Jer ova vrsta vozila ima dug vijek trajanja i vrhunske performanse. Istovremeno, vozači bi također trebali imati određena znanja o održavanju kako bi se nosili sa iznenadnim kvarovima sistema i smanjili gubici na vrijeme.
Vrijeme objave: 25. juni 2023.
