Discussion sur la technologie de gestion thermique des batteries de véhicules à énergie nouvelle
Refroidisseur de batterie Détendeur électronique Pompe à eau électronique Échangeur de chaleur La batterie électrique est la principale source d'énergie des véhicules à énergie nouvelle. La batterie génère une grande quantité de chaleur pendant le fonctionnement du véhicule et s'accumule dans un espace relativement petit au fil du temps. En raison de la batterie, l'empilement dense des cellules internes de la batterie rend également plus difficile la dissipation de la chaleur dans la zone centrale dans une certaine mesure, exacerbant l'incohérence de température entre les cellules de la batterie. En conséquence, l’efficacité de charge et de décharge de la batterie sera réduite et la puissance de la batterie sera affectée ; dans les cas graves, cela provoquera également un emballement thermique qui affecte la sécurité et la durée de vie du système, notamment en termes de gestion de la température. L'emballement thermique de la batterie peut provoquer des incendies et une dégradation des performances. Par conséquent, la recherche sur la technologie de gestion thermique des batteries de véhicules à énergie nouvelle est très importante pour le développement de véhicules à énergie nouvelle. signification.
1. Composants de base du système de gestion thermique du véhicule
Le système de gestion thermique des véhicules à énergies nouvelles comprend quatre parties principales : le système de batterie, le système moteur, le système de climatisation et d'autres composants. Comparé à la gestion thermique traditionnelle des véhicules à carburant, le système de gestion thermique des véhicules à énergies nouvelles est plus complexe. Le système de batterie est crucial pour les véhicules à énergie nouvelle. Pour concevoir un système complet de gestion thermique d’un véhicule, les ingénieurs doivent commencer par la gestion thermique du système de batterie.
2. Méthodes courantes de dissipation thermique pour la gestion thermique des batteries de véhicules à énergie nouvelle
Depuis la naissance des véhicules à énergie nouvelle, les experts et les universitaires des secteurs connexes ont mené de nombreuses recherches sur les problèmes de dissipation thermique des batteries, et de nombreux résultats ont été obtenus. La méthode de refroidissement traditionnelle de gestion thermique des batteries est passée du refroidissement par air au refroidissement par liquide et au refroidissement par matériau à changement de phase. Dissipation thermique et refroidissement des caloducs. Les technologies de refroidissement telles que le refroidissement par air, le refroidissement par liquide, le refroidissement par matériaux à changement de phase et le refroidissement par caloduc sont analysées ci-dessous.
Refroidissement par air
Le refroidissement par air est une méthode de dissipation thermique qui utilise l'air comme milieu et utilise la convection thermique dans l'air pour échanger directement la chaleur entre la batterie et l'air, réduisant ainsi la température de la batterie. Le refroidissement par air peut être divisé en refroidissement naturel et refroidissement forcé selon qu'un ventilateur est utilisé ou non. Non utilisé Le ventilateur refroidit naturellement l'air ; le ventilateur est à refroidissement par air forcé. Les modèles utilisant le refroidissement par air forcé incluent BAIC New Energy, Toyota Prius, etc. Un grand nombre d'études ont montré que l'effet de dissipation thermique du refroidissement par air forcé est bien supérieur à celui du refroidissement par air naturel. Effet.
Le refroidissement par air est actuellement une solution de refroidissement relativement mature. Il présente les avantages d’un faible coût, d’une faible consommation d’énergie, d’une technologie mature et est plus facile à contrôler. Étant donné que la structure de l’ensemble du système de refroidissement n’est pas compliquée, la maintenance ultérieure est facile et peu coûteuse. L'inconvénient est que l'effet de refroidissement est fortement affecté par la température ambiante. En été chaud, l’efficacité de dissipation thermique est faible. En hiver, si la batterie doit être chauffée, un système de chauffage supplémentaire est également nécessaire, comme l'installation d'un film chauffant électrique entre les batteries. De plus, la méthode de refroidissement par air ne convient pas. Il est difficile d'assurer l'uniformité de la dissipation thermique dans les batteries à grande échelle. Il existe des problèmes liés au fait que certaines batteries génèrent de grandes quantités de chaleur et ont une très faible efficacité de dissipation thermique, ce qui affecte la sécurité de l'ensemble de la batterie de puissance [4]. Le refroidissement par air joue un rôle important dans la gestion thermique des batteries des véhicules à énergies nouvelles. Ce n’est pas la meilleure méthode de refroidissement de l’industrie.
Refroidissement liquide
La technologie de refroidissement liquide des batteries de puissance est un type de technologie de gestion thermique. Cette technologie utilise généralement un liquide de refroidissement avec un coefficient de transfert thermique élevé pour permettre un échange thermique entre la batterie et le liquide de refroidissement, réduisant ainsi la température de la batterie. Akbarzadeh et al.analyse de simulation réalisée sur l'air Une analyse comparative des performances de dissipation thermique des blocs-batteries refroidis et refroidis par liquide montre que la température maximale du bloc-batterie est plus basse et que la cohérence de la température est meilleure dans le système refroidi par liquide. Le refroidissement liquide est une méthode de dissipation thermique extrêmement efficace, similaire à l'air. Par rapport au refroidissement, le coefficient de transfert thermique est plus élevé. Le système de refroidissement liquide des véhicules électriques peut être divisé en contact direct et contact indirect selon la forme de contact entre le liquide isolant et la batterie. La forme d'immersion des cellules ou modules de batterie dans le liquide pour l'échange thermique est le formulaire de contact direct ; de plus, des canaux de refroidissement peuvent également être installés entre les modules de batterie, ou une plaque de refroidissement peut être utilisée au bas de la batterie. La chaleur de la batterie électrique est transférée au liquide de refroidissement via la plaque de refroidissement. Cette forme de refroidissement liquide est un contact indirect. Ces deux formes Le système de refroidissement liquide a des exigences élevées en matière d'étanchéité à l'air. De plus, les exigences en matière de résistance mécanique sont élevées et la résistance aux vibrations et la durée de vie du système de refroidissement doivent être garanties.
Le système de refroidissement liquide des véhicules électriques est principalement composé d'un liquide de refroidissement, d'une plaque de refroidissement, d'une pompe à eau électronique, d'un capteur de température, d'un radiateur, etc. Le compresseur, en tant que point de départ de la puissance de réfrigération, détermine l'échange thermique de l'ensemble du système. Capacité. Le refroidisseur (dispositif de refroidissement) joue le rôle d'échange de réfrigérant et de liquide de refroidissement, et la quantité d'échange thermique détermine directement la température du liquide de refroidissement. La pompe à eau détermine le débit du liquide de refroidissement dans la canalisation. Plus le débit est rapide, plus le liquide de refroidissement est rapide. Les performances thermiques seront meilleures et vice versa.
