Keičiantis pasaulinei energetikos struktūrai ir gerėjant aplinkos apsaugos supratimui, elektromobiliai tapo svarbia automobilių pramonės plėtros kryptimi. Kaip elektrinių transporto priemonių „širdis“, akumuliatorių veikimas ir tarnavimo laikas tiesiogiai veikia visos transporto priemonės veikimą ir patikimumą.
Šiame kontekste baterijų šiluminio valdymo sistemų svarba tapo vis ryškesnė, o aušinimo skysčiais technologija, kaip vienas efektyvių šilumos išsklaidymo būdų, tapo viena iš pagrindinių technologijų, gerinančių elektromobilių veikimą. Ji susiduria su dvejopomis technologinės pažangos ir sąnaudų kontrolės iššūkiais ir pamažu tapo pramonės tyrimų tašku.
Aušinimo skysčiu technologija reiškia skystų terpių (pvz., vandens, etilenglikolio tirpalo ir kt.) cirkuliaciją, kad pašalintų akumuliatoriaus skleidžiamą šilumą ir taip išlaikytų akumuliatoriaus veikimą tinkamoje temperatūros diapazone. Ši technologija ypač svarbi didelio našumo elektrinėse transporto priemonėse, nes ji gali efektyviai pailginti akumuliatoriaus veikimo laiką, pagerinti energijos tankį ir įkrovimo efektyvumą.
Lyginant su tradicinėmis oro aušinimo sistemomis, aušinimo skysčiais sistemos pranašumai yra didesnis šilumos laidumo efektyvumas, mažesnis dydis ir svoris bei mažesnis triukšmas.
Skysčio aušinimo sistemų projektavimas ir gamyba yra išsamus projektas, reikalaujantis, kad inžinieriai turėtų tarpdisciplininių žinių ir įgūdžių, taip pat giliai išmanytų naujas medžiagas, naujus procesus ir naujas technologijas. Kelios pagrindinės susijusios technologijos apima, bet tuo neapsiriboja:
01 Srauto kanalo dizainas
Srauto kanalo konstrukcija yra skysčio aušinimo sistemos šerdis ir tiesiogiai veikia aušinimo skysčio srauto charakteristikas ir šilumos mainų efektyvumą. Naudodami skaičiavimo skysčio dinamikos (CFD) modeliavimo technologiją, inžinieriai gali imituoti aušinimo skysčio srautą srauto kanale ir numatyti bei analizuoti šilumos mainų efektyvumą. Kartu su struktūrinės topologijos optimizavimo metodu galima rasti optimalią srauto kanalo geometriją, kad būtų pasiektas didesnis šilumos laidumas ir mažesnis skysčio pasipriešinimas.
02 Medžiagos pasirinkimas
Medžiagų pasirinkimas turi tiesioginės įtakos skysčio aušinimo sistemos veikimui. Paprastai skysčių aušinimo plokštėms pasirenkamos didelio šilumos laidumo metalinės medžiagos, tokios kaip aliuminis ar varis, kurios gali efektyviai praleisti šilumą iš šilumos šaltinio ir greitai ją pašalinti per aušinimo skystį. Tačiau, be šilumos laidumo, medžiagos atsparumas korozijai ir mechaninis stiprumas taip pat yra veiksniai, į kuriuos reikia atsižvelgti projektuojant. Šios charakteristikos užtikrina, kad skysčio aušinimo sistema gali išlaikyti ilgalaikį stabilumą ir patikimumą įvairiose darbo aplinkose.
03 Siurblys ir radiatorius
Siurblys ir radiatorius yra skysčio aušinimo sistemos „širdis“ ir „plaučiai“. Kartu jie palaiko aušinimo skysčio cirkuliaciją ir šilumos išsklaidymą. Kaip skysčių aušinimo sistemos „maitinimo šaltinis“, siurblį pasirenkant svarbiausia yra jo efektyvumas ir patikimumas. Jis turi užtikrinti, kad jis galėtų užtikrinti stabilų srautą įvairiomis darbo sąlygomis. Kuriant radiatorių reikia atsižvelgti į ekonomiškumą ir kartu užtikrinti šilumos išsklaidymo efektyvumą, kad būtų pasiektas geriausias ekonomiškumas.
04 Kontrolės strategija
Valdymo strategija yra labai svarbi efektyviam skysčio aušinimo sistemos veikimui. Taikant tikslius valdymo algoritmus, aušinimo skysčio srautą ir radiatoriaus darbinius parametrus galima dinamiškai reguliuoti pagal faktinę šilumos šaltinio temperatūrą ir darbinę būseną, taip užtikrinant, kad akumuliatoriaus ar kitų pagrindinių komponentų temperatūra būtų stabili. optimalus darbo diapazonas, kad būtų išvengta perkaitimo ar peršalimo.
05 Gamybos procesas
Gamybos proceso pažanga tiesiogiai veikia skysčio aušinimo sistemos veikimą ir patikimumą. Naudojant 3D spausdinimo technologiją ir mikrokanalų apdorojimo technologijas galima tiksliai pagaminti skysčių aušinimo plokštes. Šios technologijos leidžia tiksliau nustatyti srauto kanalo dydį ir formą, taip pagerindamos visos sistemos kompaktiškumą ir šilumos išsklaidymo efektyvumą. Tuo pat metu pažangūs gamybos procesai taip pat padeda sumažinti gamybos defektus ir pagerinti gaminio nuoseklumą bei patikimumą.
Šiuo metu daugelis aukščiausios klasės elektromobilių markių pradėjo diegti aušinimo skysčiais sistemas, tokias kaip „Porsche“ ir „Audi“, o „Tesla Model S“ ir „Model X“ naudoja skysčių aušinimo akumuliatorių sistemas, kurios užtikrina efektyvų šilumos valdymą naudojant integruotas aušinimo plokštes ir aušinimo skysčio cirkuliacijos sistemas. akumuliatoriaus bloke.
