Az új energiával működő járművek fejlesztésének korai szakaszában a gyártók az üzemanyaggal működő járművek tervezési elveit folytatták az elektromos járművek gyártása során. Ebben az időszakban a motor, az akkumulátor és a töltőrendszer kevés hőt termelt. Így az akkumulátor hűtésére elegendőek voltak az olyan passzív módszerek, mint a légáramlás és a hűtőbordák. Ezeknek a passzív hűtési módszereknek azonban jelentős korlátai voltak. A légáramlásos hűtés a természetes konvekcióra vagy egyszerű ventilátorokra támaszkodik, amelyek csak korlátozott mennyiségű hőt képesek elvezetni. A hűtőbordák nagy területen terítik szét a hőt. De a körülöttük lévő levegőre támaszkodnak a hő elnyelésében és elvezetésében.
Az elektromos járművek technológiája fejlett. Ez a nagyobb teljesítményű motoroknak, a feltöltésnek és a gyorstöltésnek köszönhető. Ezek a fejlesztések azonban sokkal nagyobb hőterhelést jelentettek az akkumulátoroknak. Ez a növekedés rávilágított a passzív hűtési módszerek elégtelenségére. Az iparágnak hatékonyabb megoldásra volt szüksége az új hőkezelési igények kezeléséhez.
A motorok, a feltöltés, a gyorstöltés és más kapcsolódó technológiák gyorsan fejlődnek. Hozzák a nagy kihívások az akkumulátorok hőkezelésében. A passzív módszerek, például a léghűtés, nem tudnak megfelelni az akkumulátorok hőelvezetésére vonatkozó új követelményeknek. Ez az igény vezetett a folyadékhűtés bevezetéséhez. Ez egy jobb módja a hőelvezetésnek.
A folyadékhűtési technológia számos előnnyel jár a passzív hűtési módszerekkel szemben. Jobb hőelvezetéssel rendelkezik. Egyenletes hőmérsékletet biztosít a folyadékhűtéssel. Ez a rendszer segít fenntartani az akkumulátor teljesítményét és élettartamát azáltal, hogy hatékonyan kezeli a működés és a töltés során keletkező hőt. Az Trumonytechs egy hőkezelési szakember. Sok tervezési és gyártási tapasztalattal rendelkezünk. Termékek és formatervezési minták széles választékát kínáljuk. Nem csak hűtőakkumulátorokkal foglalkozunk. Az energiatárolás, a nagy hőáramlás és az új folyadékhűtési technológia területén is tevékenykedünk. Ez a szakértelem biztosítja, hogy a modern elektromos járművek hőigénye jól kielégíthető legyen. Megoldja a korábbi passzív hűtés korlátait.
Tartalomjegyzék
Akkumulátor folyadékhűtő rendszer áttekintése
Az elektromos motorok, a feltöltés, a gyorstöltés és a kapcsolódó technológiák gyorsan fejlődnek. Ez nagy kihívások elé állítja az akkumulátorok hőkezelését. A léghűtés passzív módszer. Nem képes kielégíteni az akkumulátorok hűtése iránti új igényeket. Ezért a folyadékhűtés, egy hatékonyabb aktív módszer lép a helyébe.
A folyadékhűtési technológia jobb hőelvezetést biztosít. A folyadékhűtés révén egyenletes hőmérsékletet is biztosít. Ez biztosítja az akkumulátor teljesítményét és a ciklus élettartamát. A konkrét műszaki előnyök közé tartozik a nagy hűtési hatékonyság, az egyenletes hőmérséklet-eloszlás, a rugalmas kialakítás és az alacsony zajszint. A folyadékhűtéses rendszerek egyenletes hőmérsékletet biztosítanak az egész akkumulátorcsomagban. Elkerülik a helyi túlmelegedést. Ez meghosszabbítja az akkumulátor élettartamát és stabilizálja a teljesítményt. A folyadékhűtéses rendszerek csendesebbek, mint a léghűtéses rendszerek ventilátorai. Hozzájárulnak az elektromos járművek kényelméhez.
A folyadékhűtési rendszerek jelentős eredményeket és előnyöket mutattak a valós alkalmazásokban. A Tesla Model S fejlett folyadékhűtési rendszert használ az akkumulátor hőjének kezelésére. A folyadékhűtéses ciklusban a Model S jól tudja szabályozni az akkumulátor hőmérsékletét. Ezt nagy teljesítményű vezetés és gyorstöltés közben is megteszi. Ezáltal a jármű biztonságban és jó teljesítményben marad. Ez teszi lehetővé, hogy a Model S hosszú ideig tartó nagy sebességű vezetés és szélsőséges időjárási körülmények között is jól teljesítsen. A világ vezető akkumulátorgyártójaként az NDT több EV-márka számára biztosít folyadékhűtéses akkumulátorcsomagokat. Az NDT folyadékhűtést használ, hogy alacsony hőmérsékleten tartsa az akkumulátorcsomagokat. Ez még nagy teljesítményű és gyorstöltési üzemmódban is működik. Ez javítja az akkumulátorok élettartamát és töltési hatékonyságát.
Szeretne többet megtudni arról, hogyan optimalizálhatja elektromos járműve vagy energiatároló rendszere hőkezelését? Töltse ki az alábbi űrlapot, és szakértői csapatunk felveszi Önnel a kapcsolatot egy ingyenes konzultáció céljából.
A folyadékhűtési rendszer alkalmazása az iparban
A rendszert elsősorban négy területen használják: energia akkumulátorok, energiatárolás, nagy hősűrűségű és új folyadékhűtéses alkatrészek.
Az elektromos járművek területén a hőtechnikai tervezés összetettebb, mint az üzemanyaggal működő járművek esetében. Ennek oka, hogy az elektromos járművek több motorral, akkumulátorral és vezérlőrendszerrel rendelkeznek. Ezek miatt a termikus tervezés középpontjában az akkumulátorok hője áll. A teljesítményakkumulátor hőteljesítménye közvetlenül befolyásolja az új energiával működő járművek hatékonyságát és teljesítményét. Az általánosan használt lítium akkumulátorokat a jármű áramforrásaként használják, és sorosan és párhuzamosan csatlakoztatják őket, hogy egy akkumulátor modul. A lítium akkumulátorok nagyon érzékenyek az elektrokémiai reakció során bekövetkező hőmérséklet-változásokra. Általában 15 ℃ és 35 ℃ között kell tartani őket. A túl magas vagy túl alacsony hőmérséklet befolyásolja biztonságukat és teljesítményüket.
A folyadékhűtésnek egyedülálló előnyei vannak. Megfelel az akkumulátor hőmérsékleti követelményeinek. Két körrel rendelkezik a hűtéshez és a fűtéshez. A folyadékhűtési rendszerek nagyobb hőkapacitással rendelkeznek, mint a léghűtés. Emellett alacsony áramlási ellenállással és magas hőátadási hatékonysággal rendelkeznek. Az energiasűrűség növekszik. A töltés és a kisütés egyre gyorsabbá válik. Így a folyadékhűtés a legtöbb új energiahordozót gyártó járműgyártó számára a legjobb választássá válik.
Az energiatárolás területén, a folyadékhűtési rendszerek ugyanolyan fontosak. A nagy energiatároló rendszereknek gyakran nagy mennyiségű hőt kell kezelniük, különösen a nagy teljesítmény és a töltési/kisütési ciklusok során. A folyadékhűtő rendszerek jól szabályozhatják az akkumulátor hőmérsékletét. Megakadályozzák a túlmelegedést, és biztosítják a rendszer hosszú ideig tartó stabil működését. Emellett javítják az energiatároló rendszer élettartamát és biztonságát is.
Nagy hőáramlási sűrűségű alkalmazások, mint például adatközpontok és a nagy teljesítményű számítástechnika területén a folyadékhűtés használata gyorsan növekszik. A hagyományos léghűtési módszerek már nem képesek kielégíteni ezen eszközök növekvő hőelvezetési igényeit. A folyadékhűtéses rendszerek kis helyen sok hőt képesek kezelni. Ezt hatékony hőátadással és hőelvezetéssel érik el. Ez nagymértékben javítja a berendezések hatékonyságát és megbízhatóságát.
Az új alkatrészek a hőt folyadékhűtéssel továbbítják. Bővítették a technológia felhasználási lehetőségeit. Ezek az alkatrészek fejlett anyagokat és kialakításokat használnak a hőcsere javítása érdekében. Számos iparágban és vállalkozásban használhatók. Például az elektromos repülőgépek és a gyors elektromos motorkerékpárok is kezdik használni a folyadékhűtéses technológiát. Ez fokozza a hőteljesítményüket.
A folyadékhűtéses rendszerek számos műszaki előnyt kínálnak. Ezek a legyőzni más hőelvezetési módszereket, mint például a léghűtés. Először is, a folyadékhűtéses rendszerek jobb hőátadással rendelkeznek. Gyorsan képesek nagy mennyiségű hőt eltávolítani. Másodszor, a folyadékhűtéses rendszerek egyenletesebb hőmérséklet-eloszlást érnek el, elkerülve a helyi túlmelegedést és javítva a rendszer általános megbízhatóságát. Emellett a folyadékhűtéses rendszerek rugalmasabbak. Egyedi igényekhez igazíthatók. Ezzel szemben a ventilátorok és a légutak korlátozzák a léghűtéses rendszerek hűtését.
Az akkumulátor folyadékhűtő rendszer összetevői
Az akkumulátor folyadékhűtő rendszere a következő összetevőkből áll:
Folyadékhűtő lemez: A folyadékhűtő lemez a hőkezelés központi eleme. Általában kiváló hővezető képességű anyagokból, például alumíniumból és rézből készül. A hőelvezető alkatrészek a hűtőlemez felületén helyezkednek el. A lemez belső csatornáin áthaladó hűtőfolyadék ott nyeli el a hőt. Ez a kialakítás maximalizálja a hőátadást. Egyenletes hőmérsékletet biztosít. Ez kulcsfontosságú az akkumulátor stabilitásának és teljesítményének megőrzéséhez számos körülmények között.
Folyékony hűtés keringtető rendszer: Ez a rendszer hűtőcsatornákat és elektromos szivattyúkat tartalmaz. Tartalmazza továbbá a hűtőfolyadék útját és más kapcsolódó alkatrészeket. A hűtőcsatornákat úgy tervezték, hogy hatékonyan továbbítsák és elvezessék a hőt. Az elektromos szivattyúk a hűtőfolyadékot mozgatják. Ezek biztosítják a folyamatos és hatékony hőelvezetést az akkumulátorból.
Hűtőfolyadék: A hőátadó folyadékként is ismert hűtőfolyadékot arra használják, hogy a hőt a hűtendő alkatrészekből a rendszer más részeibe vezesse. A legjobb hűtőfolyadékok nagy hőkapacitással rendelkeznek. Emellett alacsony viszkozitásúak, nem mérgezőek, kémiailag inertek és elektromosan szigetelőek. Az általános hűtőfolyadékok közé tartozik a víz, a víz/glikol keverékek, az ásványolaj és a fluorozott folyadékok. Mindegyik különböző alkalmazásokra alkalmas, a sajátos tulajdonságaitól függően.
Vezérlőrendszer: A vezérlőrendszer jellemzően hőmérséklet-érzékelőkből, vezérlőegységekből és működtető elemekből áll. Figyeli és szabályozza az akkumulátor hőmérsékletét, hogy az egy biztonságos tartományon belül maradjon. A hőmérséklet-érzékelők valós idejű adatokat szolgáltatnak, amelyeket a vezérlőegység a hűtőfolyadék áramlásának és hőmérsékletének beállításához használ. A működtető egységek ezután a vezérlőegység utasításai alapján hajtják végre a szükséges műveleteket.
Hűtőventilátor: A hűtőventilátor segít eltávolítani a maradék maradék hőt a külső környezetbe. A hűtőfolyadék a hő nagy részét elszállítja. A ventilátor azonban szükség esetén további hűtést biztosít. Ez nagy terhelés vagy szélsőséges körülmények között létfontosságú. Biztosítja a rendszer megbízható működését.
Hűtőfolyadék kiválasztása
A hűtőfolyadék általában a hőátadásra használt rendszert körülvevő vagy azon keresztül áramló folyadékot jelenti. A legjobb hűtőfolyadék nagy hőkapacitással rendelkezik. Emellett alacsony viszkozitású, megfizethető, nem mérgező, kémiailag inert, nem korrodáló és elektromosan szigetelő. Az alábbiakban összehasonlítjuk a különböző hűtőfolyadékokat, részletezve tulajdonságaikat és felhasználási területeiket.
| Hűtőfolyadék típusa | Hővezető képesség | Viszkozitás | Költségek | Toxicitás | Szigetelés | Főbb jellemzők |
| Víz | Magas | Alacsony | Nagyon alacsony | Nem mérgező | Nem szigetelő | Kiváló hővezető képesség és hőkapacitás; nem szigetel |
| Víz/glikol keverék | Mérsékelt | Mérsékelt | Alacsony | Nem mérgező | Nem szigetelő | Magas forráspontú, fagyálló tulajdonságokkal; javítja a hűtőfolyadék teljesítményét |
| Ásványi olaj | Mérsékelt | Alacsony | Mérsékelt | Alacsony toxicitás | Szigetelő | Jó hővezető képesség, kenési teljesítmény, stabilitás; égésveszélyes. |
| Fluorozott folyadékok | Mérsékelt | Alacsony | Magas | Alacsony toxicitás | Magas szigetelő | Alacsony toxicitás, magas elektromos szigetelőképesség, kiváló hőstabilitás és kémiai inertitás. |
Víz: A víz nagy hővezető képességgel és kapacitással rendelkezik. Gyakran használják olyan rendszerekben, amelyek nem igényelnek közvetlen elektromos szigetelést. Például a HVAC-rendszerekben és egyes iparágakban a víz jól hűt, de általában távol tartják az elektromos részektől.
Víz/glikol keverék: Ezt a hűtőfolyadékot széles körben használják autóipari alkalmazásokban, beleértve az elektromos járműveket is. A keveréknek magas a forráspontja. Fagyálló tulajdonságokkal is rendelkezik. Ezáltal ideális a szélsőséges hőmérsékletű helyeken. Például számos elektromos járműgyártó használ víz/glikol keveréket. Ezeket használják, hogy jól kezeljék az akkumulátor hőmérsékletét a gyorstöltés és a nagy teljesítményű vezetés során.
Ásványi olaj: Az ásványi olaj szigetelő tulajdonságairól ismert. Gyakran használják elektromos transzformátorokban hűtésre és szigetelésre. Jó hővezető képességgel és stabilitással rendelkezik, bár magas hőmérsékleten égési kockázatot jelent. Egyes adatközpontok a szerverek által termelt hő kezelésére merülő hűtőrendszerekben is használnak ásványi olajat.
Fluorozott folyadékok: Először áramköri lapok tisztítására használták. De elterjedtek a csúcskategóriás hűtésben is. Ennek oka, hogy nem túl mérgezőek és jól szigetelnek. És nagyon stabilak magas hőmérsékleten. Ma már gyakoriak a nagy merülő hűtőrendszerekben. Ezeket az adatközpontokban szerverhűtésre használják. Hatékony és biztonságos hőkezelési módot biztosítanak.
A folyadékhűtési rendszer elve
Az új energiával működő járművek folyadékhűtési rendszere egy alapelv alapján működik. Ez az, hogy minden egyes alkatrész jól és megbízhatóan működjön. Ezt úgy éri el, hogy hűtőfolyadékot keringtet, amely elnyeli a hőelvezető alkatrészek hőjét. A rendszer az alkatrészeket a megfelelő hőmérsékleti tartományban tartja.
A rendszer olyan alkatrészekből áll, mint a tágulási üstök, kondenzátorok, hűtőventilátorok, vízszivattyúk, háromutas mágnesszelepek és akkumulátor-hűtőcsövek. Az alábbiakban lépésről lépésre ismertetjük a működési elvet:
Hőfelvétel: A hűtőfolyadék átfolyik a folyadékhűtő lemezeken, amelyek az akkumulátorcellákhoz vannak rögzítve. Az akkumulátor működése során hőt termel. A hűtőfolyadék elnyeli ezt a hőt az akkumulátorcellákból.
Hőátvitel: A felmelegített hűtőfolyadék ezután a kondenzátorba áramlik. A kondenzátorban a hűtőfolyadék a hűtőventilátorok segítségével leadja az elnyelt hőt a környező levegőnek. Ez a folyamat lehűti a hűtőfolyadékot.
Nyomáskiegyenlítés: A hűtőfolyadék a kondenzátorban történő lehűlés után az elektronikus vízszivattyúba kerül. A szivattyú nyomás alá helyezi a hűtőfolyadékot, hogy az hatékonyan keringjen a rendszerben.
Hőcsere: A hűtőfolyadék nyomás alatt van. Átfolyik az elektromos vezérlő- és meghajtórendszereken. Elnyeli az ezekből az alkatrészekből származó többlethőt. Ezáltal e rendszerek hőmérsékletét optimális tartományokban tartja.
Hőmérséklet szabályozás: A hűtőfolyadék áramlását egy háromutas mágnesszelep szabályozza. A hűtési igényektől függően a szelep a hűtőfolyadékot az akkumulátorba vagy egy kiegészítő hűtőrendszerbe irányítja vissza.
Hűtőfolyadék keringtetése: A lehűtött hűtőfolyadékot ezután visszavezetik a folyadékhűtő lemezekhez, hogy további hőt szívjon el az akkumulátorcellákból, és a ciklus ismétlődik.
A léghűtéses rendszerekhez képest a folyadékhűtéses rendszerek műszaki előnyei sokkal nyilvánvalóbbak. A folyadékhűtés nagyobb hűtési hatékonyságot és jobb hőmérsékleti egyensúlyt biztosít. Ez a hűtőfolyadék levegőhöz képest nagyobb hőkapacitásának és hővezető képességének köszönhető. A folyadékhűtéses rendszerek emellett több hőt tárolnak, kisebb az áramlási ellenállásuk, és jobban továbbítják a hőt. Az energiasűrűség növekszik. A töltési sebességek is. Ahogy ez történik, a folyadékhűtés válik az új energiával működő járművek gyártóinak első számú választása.
Következtetés
A folyadékhűtési rendszerek kulcsfontosságúak az akkumulátorok hőkezelésében, mivel hatékony hőátadással és egyenletes hőmérséklet-eloszlással biztosítják az akkumulátorok stabilitását és teljesítményét különböző működési körülmények között. A hagyományos léghűtési módszerekkel összehasonlítva a folyadékhűtési rendszerek nagyobb hőleadási hatékonysággal és kisebb áramlási ellenállással rendelkeznek, és az új energiával működő járművek olyan főáramú gyártói, mint a Tesla, a Ningde Times és a General Motors által preferált választássá váltak. A jövőben, ahogy az akkumulátorok energiasűrűsége és töltési/kisütési sebessége tovább növekszik, a folyadékhűtési technológia még nagyobb potenciált fog mutatni az elektromos járművekben, az energiatároló rendszerekben és a nagy hőáramlási sűrűségű alkalmazásokban. Ha többet szeretne megtudni, vagy ha szakembert keres hőkezelési megoldás, kérjük, bátran forduljon vegye fel a kapcsolatot az Trumonytechs-vel és szakértői csapatunkkal átfogó támogatást és szolgáltatásokat nyújt Önnek.
GYIK
Az akkumulátor folyadékhűtő rendszere keringtetett hűtőfolyadékot használ. Ez szabályozza az akkumulátor hőmérsékletét. Ez biztosítja a biztonságos és hatékony működést.
A folyadékhűtés jobb hőátadással rendelkezik. Egyenletes hőmérsékletet biztosít, és megakadályozza a forró pontok kialakulását. Ez javítja a teljesítményt.
A legfontosabb összetevők közé tartoznak a hűtőlemezek, a hűtőfolyadék, a keringtető rendszer, a vezérlőrendszer és a hűtőventilátorok. Ezek mind együttesen működnek a hatékony hőkezelés érdekében.
Az általános hűtőfolyadékok közé tartozik a víz, a víz/glikol keverékek, az ásványolaj és a fluorozott folyadékok. Mindegyiket a speciális termikus és környezeti igényeknek megfelelően választják ki.
Javítja a hőkezelést. Ez a meghosszabbítja az akkumulátor élettartamát és növeli a teljesítményt. Ideális nagy teljesítményű alkalmazásokhoz, például gyors töltéshez és intenzív vezetéshez.
