Système de gestion thermique de la batterie, refroidissement liquide et refroidissement par air
Actuellement, il existe deux méthodes principales de gestion thermique pour les unités à batterie au lithium : le refroidissement par air et le refroidissement par liquide. De nombreux ingénieurs étudient également les modes hybrides de matériaux à changement de phase et de refroidissement liquide ou par air, mais ils ne sont pas encore matures. Le refroidissement par air et le refroidissement liquide ont chacun leurs propres caractéristiques. La densité de l'antigel est 1,000 fois celle de l'air et sa chaleur spécifique est 4 fois celle de l'air. Par conséquent, en tant que caloporteur, par rapport au refroidissement par air, le refroidissement liquide présente intrinsèquement les caractéristiques d'une grande capacité de transport de chaleur, d'une faible résistance à l'écoulement et d'une efficacité d'échange thermique élevée. Il est largement utilisé dans les situations où les batteries ont une densité énergétique élevée, des vitesses de charge et de décharge rapides et des changements importants de température ambiante. . Le système de refroidissement liquide peut être hautement intégré au bloc de batterie. Il est facile à installer sur place et occupe une petite surface. Il n'y a pas lieu de s'inquiéter de la poussière, de la condensation de la vapeur d'eau et d'autres problèmes. Lorsqu'il y a des signes d'emballement thermique, la solution de refroidissement liquide peut s'appuyer sur un flux important de fluide de refroidissement pour forcer le bloc de batterie à dissiper la chaleur et à redistribuer la chaleur entre les modules de batterie, ce qui peut rapidement inhiber la détérioration continue de l'emballement thermique et réduire le risque. de fugue.
Le système de refroidissement par air présente les caractéristiques d'un système simple, d'un faible coût de fabrication et d'une installation facile. Il existe encore de nombreuses applications dans des scénarios où la densité énergétique de la batterie est faible et les vitesses de charge et de décharge sont lentes.
Du point de vue de l’effet de refroidissement, le refroidissement par air présente de plus grands avantages que le refroidissement par liquide. L'analyse est la suivante :
Température de la batterie NO.1
Sous la même température d'entrée et la même vitesse de vent et débit extrêmes, la température de la batterie refroidie par liquide est de 30-40 degrés Celsius, tandis que la température de la batterie refroidie par air est de 37-45 degrés Celsius. Le refroidissement liquide a une meilleure stabilité de la température.
Refroidissement par air
Refroidissement liquide
NO.2 Consommation d'énergie opérationnelle
Après des recherches expérimentales, afin d'atteindre la même température moyenne de la batterie, le refroidissement par air nécessite une consommation d'énergie 2-3 fois plus élevée que le refroidissement par liquide. La température maximale de la batterie avec la même consommation électrique est supérieure de 3-5 degrés Celsius avec le refroidissement par air qu'avec le refroidissement par liquide. Le refroidissement liquide consomme moins d’énergie.
NO.3 Risque d’emballement thermique de la batterie
En raison de la capacité thermique spécifique de l'air, le coefficient de transfert de chaleur par convection est faible et d'autres facteurs, l'efficacité du transfert de chaleur de la technologie de refroidissement par air de la batterie est faible, la génération de chaleur de la batterie augmente, ce qui entraînera une température élevée de la batterie, il existe un risque de thermique. fuyez; Le système de refroidissement liquide peut réduire considérablement le risque d’emballement thermique de la batterie.