Quatro principais tecnologias de resfriamento para sistemas de gerenciamento térmico de baterias
Comparado aos chips que mais geram calor em produtos eletrônicos, o componente de aquecimento dos veículos elétricos é a bateria. Portanto, a pesquisa em tecnologia de gerenciamento térmico para baterias de energia é um dos projetos mais cruciais tanto para fabricantes de baterias quanto para empresas automotivas.
A forma mais primitiva de tecnologia de dissipação de calor é através do resfriamento a ar, que pode ser dividido em dois tipos: resfriamento ativo e resfriamento passivo. A dissipação de calor ativa e passiva utiliza ar para transportar o calor. A dissipação passiva de calor é relativamente simples, consistindo principalmente em entradas de ar, rotas de ventilação e saídas de ar. Quando o veículo está em movimento, o calor é levado pelo contato entre o ar e a bateria.
No entanto, a maior desvantagem da dissipação de calor passiva é a sua eficiência insuficiente de dissipação de calor. Uma vez que a potência de entrada/saída da bateria aumenta, a geração de calor aumenta e o efeito é insignificante. Por exemplo, durante o carregamento, como o veículo pode dissipar o calor sem dirigir? Portanto, a dissipação de calor ativa aumenta o fluxo de ar e melhora a dissipação de calor adicionando ventiladores e outros dispositivos para sugar o ar.
A tecnologia de refrigeração líquida tem melhor efeito de dissipação de calor do que o ar, que troca calor com a bateria de alimentação através de tubos de refrigeração distribuídos dentro ou na superfície da bateria, resultando em uma dissipação de calor mais eficiente. A dissipação de calor do resfriamento líquido é obtida colocando tubos de refrigerante ou placas de resfriamento (com refrigerante dentro) diretamente dentro da bateria de alimentação e, em seguida, usando componentes relevantes para permitir que o refrigerante flua e retire o calor interno da bateria. A chave para a dissipação de calor do resfriamento líquido também é um ponto que afeta diretamente o efeito de dissipação de calor da bateria de alimentação, que reside no projeto, no assentamento e na direção do fluxo da tubulação de refrigerante. Somente formando um caminho de refluxo razoável e conseguindo uma dissipação de calor uniforme a dissipação geral de calor da bateria de energia pode ser mantida em um nível de temperatura uniforme, sem que algumas temperaturas sejam muito baixas e outras muito altas, o que afetará a saúde da bateria.
Nos últimos anos, tem havido um método emergente de dissipação de calor passiva - tecnologia de dissipação de calor de material de mudança de fase. Os materiais de mudança de fase são materiais de resfriamento que podem absorver ou liberar uma grande quantidade de calor durante a mudança de fase e podem manter uma temperatura constante para controlar a temperatura ambiente. O material de mudança de fase mais comum em nossas vidas é, sem dúvida, a água. Quando a temperatura cai para 0 graus C, a água passa de líquida para sólida (congelando e liberando calor); Quando a temperatura está acima de 0 graus C, a água muda de sólida para líquida (absorção de calor de dissolução).
Além dos três métodos de dissipação de calor acima, existe também uma tecnologia de resfriamento ativo - resfriamento termoelétrico, uma tecnologia de conversão de energia que utiliza o efeito Peltier de materiais semicondutores para obter resfriamento ou aquecimento. Após conectar a uma fonte de alimentação CC, o calor em uma extremidade do dispositivo de refrigeração termoelétrica será absorvido, resultando em uma diminuição da temperatura, enquanto a temperatura na outra extremidade aumentará simultaneamente; Além disso, este fenômeno é completamente reversível, pois a mudança na direção da corrente pode transferir calor na direção oposta.
Como a tecnologia mais clássica, a tecnologia de refrigeração a ar não consegue mais atender às necessidades de refrigeração das baterias elétricas e foi substituída pela tecnologia de refrigeração líquida. O resfriamento líquido tornou-se a tecnologia de resfriamento mais madura e amplamente utilizada para baterias elétricas. No entanto, com o aumento do calor da bateria, da potência da bateria e da velocidade de carregamento, o resfriamento líquido será gradualmente incapaz de atender às necessidades de dissipação de calor da bateria. Portanto, a tecnologia emergente de dissipação de calor de material de mudança de fase e a tecnologia de resfriamento termoelétrico têm grande potencial, mas ambas precisam ser combinadas com outras tecnologias para alcançar os melhores resultados. Atualmente, não existe uma tecnologia de dissipação de calor de alta qualidade, e a tendência tecnológica futura combinará múltiplas tecnologias de dissipação de calor para atender a diferentes necessidades de dissipação de calor.
