Для теплопередачі з рідиною як середовищем необхідно встановити теплопередачу між модулем та рідким середовищем, наприклад, водяною сорочкою, для здійснення непрямого нагрівання та охолодження у формі конвекції та теплопровідності. Теплоносієм може бути вода, етиленгліколь або навіть холодоагент. Також існує пряма теплопередача шляхом занурення полюсного наконечника в рідину діелектрика, але необхідно вжити заходів ізоляції, щоб уникнути короткого замикання.Підігрівач охолоджувальної рідини PTC)
Пасивне рідинне охолодження зазвичай використовує теплообмін між рідиною та навколишнім повітрям, а потім вводить кокони в акумулятор для вторинного теплообміну, тоді як активне охолодження використовує теплообмінники з охолоджувальною рідиною двигуна та рідким середовищем або електричне нагрівання/підігрів термомасла для досягнення первинного охолодження. Опалення, первинне охолодження за допомогою повітря в пасажирському салоні/кондиціонування повітря з холодоагентом та рідким середовищем.
Для систем терморегулювання, що використовують повітря та рідину як середовище, структура є занадто великою та складною через потребу у вентиляторах, водяних насосах, теплообмінниках, нагрівачах, трубопроводах та інших аксесуарах, а також споживає енергію акумулятора та зменшує його щільність та щільність енергії.Повітряний нагрівач PTC)
Система охолодження акумулятора з водяним охолодженням використовує охолоджувальну рідину (50% води/50% етиленгліколю) для передачі тепла акумулятора до системи охолодження кондиціонера через охолоджувач акумулятора, а потім у навколишнє середовище через конденсатор. Температура води на вході в акумулятор охолоджується акумулятором. Після теплообміну легко досягти нижчої температури, і акумулятор можна налаштувати для роботи в найкращому робочому діапазоні температур; принцип системи показано на рисунку. Основні компоненти системи охолодження включають: конденсатор, електричний компресор, випарник, розширювальний клапан із запірним клапаном, охолоджувач акумулятора (розширювальний клапан із запірним клапаном) та труби кондиціонера тощо; контур охолодження включає:електричний водяний насос, акумулятор (включаючи охолоджувальні пластини), охолоджувачі акумуляторів, водопровідні труби, розширювальні баки та інші аксесуари.
В останні роки за кордоном та вдома з'явилися системи терморегулювання акумуляторів, що охолоджуються матеріалами з фазовим переходом (PCM), що демонструє хороші перспективи. Принцип використання PCM для охолодження акумулятора полягає в тому, що коли акумулятор розряджається великим струмом, PCM поглинає тепло, що виділяється акумулятором, і сам зазнає фазового переходу, в результаті чого температура акумулятора швидко падає.
У цьому процесі система накопичує тепло в PCM у вигляді тепла фазового переходу. Під час заряджання акумулятора, особливо в холодну погоду (тобто, температура атмосфери значно нижча за температуру фазового переходу PCT), PCM випромінює тепло в навколишнє середовище.
Використання матеріалів з фазовим переходом у системах терморегуляції акумуляторів має переваги, оскільки не потребує рухомих частин та не споживає додаткової енергії від акумулятора. Матеріали з фазовим переходом з високою прихованою теплотою фазового переходу та теплопровідністю, що використовуються в системі терморегуляції акумуляторного блоку, можуть ефективно поглинати тепло, що виділяється під час заряджання та розряджання, зменшувати підвищення температури акумулятора та забезпечувати його роботу за нормальної температури. Це може підтримувати стабільну роботу акумулятора до та після циклу високого струму. Додавання речовин з високою теплопровідністю до парафіну для створення композитного PCM допомагає покращити загальні характеристики матеріалу.
З точки зору трьох вищезазначених типів форм теплового управління, теплове управління накопиченням тепла з фазовим переходом має унікальні переваги та заслуговує на подальші дослідження, промислову розробку та застосування.
Крім того, з точки зору двох ланок – проектування акумулятора та розробки системи теплового управління – їх слід органічно поєднувати зі стратегічної висоти та розробляти синхронно, щоб акумулятор міг краще адаптуватися до застосування та розробки всього транспортного засобу, що може заощадити вартість усього транспортного засобу, зменшити складність застосування та вартість розробки, а також сформувати платформенну програму, тим самим скоротивши цикл розробки транспортних засобів на нових джерелах енергії та пришвидшивши процес виведення на ринок різних транспортних засобів на нових джерелах енергії.
Час публікації: 27 квітня 2023 р.
