Odată cu transformarea structurii energetice globale și îmbunătățirea gradului de conștientizare a protecției mediului, vehiculele electrice au devenit o direcție importantă de dezvoltare a industriei auto. Fiind „inima” vehiculelor electrice, performanța și durata de viață a bateriilor afectează direct performanța și fiabilitatea întregului vehicul.
În acest context, importanța sistemelor de management termic al bateriilor a devenit din ce în ce mai proeminentă, iar tehnologia de răcire cu lichid, ca una dintre metodele eficiente de disipare a căldurii, a devenit una dintre tehnologiile cheie pentru îmbunătățirea performanței vehiculelor electrice. Se confruntă cu provocările duble ale progresului tehnologic și controlului costurilor și a devenit treptat un hotspot de cercetare în industrie.
Tehnologia de răcire cu lichid se referă la circulația mediului lichid (cum ar fi apa, soluția de etilenglicol etc.) pentru a elimina căldura generată de baterie, menținând astfel bateria să funcționeze într-un interval de temperatură adecvat. Această tehnologie este deosebit de importantă în vehiculele electrice de înaltă performanță, deoarece poate prelungi în mod eficient durata de viață a bateriei, poate îmbunătăți densitatea energiei și eficiența încărcării.
În comparație cu sistemele tradiționale de răcire cu aer, sistemele de răcire cu lichid au avantajele unei eficiențe mai mari de conducere a căldurii, dimensiuni și greutate mai mici și zgomot mai mic.
Proiectarea și fabricarea sistemelor de răcire cu lichid este un proiect cuprinzător care necesită inginerii să aibă cunoștințe și abilități interdisciplinare, precum și o înțelegere profundă a noilor materiale, noilor procese și noilor tehnologii. Multiplele tehnologii cheie implicate includ, dar nu se limitează la:
01 Design canal de curgere
Designul canalului de curgere este nucleul sistemului de răcire cu lichid și afectează direct caracteristicile de curgere și eficiența schimbului de căldură al lichidului de răcire. Utilizând tehnologia de simulare a dinamicii fluidelor computaționale (CFD), inginerii pot simula fluxul de lichid de răcire în canalul de curgere și pot prezice și analiza eficiența schimbului de căldură. Combinată cu metoda de optimizare a topologiei structurale, geometria optimă a canalului de curgere poate fi găsită pentru a obține o conductivitate termică mai mare și o rezistență mai mică a fluidului.
02 Selectarea materialului
Alegerea materialelor are un impact direct asupra performanței sistemului de răcire cu lichid. De obicei, plăcile de răcire cu lichid vor alege materiale metalice cu conductivitate termică ridicată, cum ar fi aluminiul sau cuprul, care pot conduce eficient căldura de la sursa de căldură și o pot îndepărta rapid prin lichidul de răcire. Cu toate acestea, pe lângă conductivitatea termică, rezistența la coroziune și rezistența mecanică a materialului sunt, de asemenea, factori care trebuie luați în considerare în proiectare. Aceste caracteristici asigură că sistemul de răcire cu lichid poate menține stabilitatea și fiabilitatea pe termen lung în diferite medii de lucru.
03 Pompă și radiator
Pompa și radiatorul sunt „inima” și „plămânii” sistemului de răcire cu lichid. Împreună, ele mențin circulația lichidului de răcire și disiparea căldurii. Ca „sursă de energie” a sistemului de răcire cu lichid, cheia alegerii pompei constă în eficiența și fiabilitatea acesteia. Trebuie să se asigure că poate oferi un debit stabil în diferite condiții de lucru. Designul radiatorului trebuie să ia în considerare eficiența costurilor, asigurând în același timp performanța de disipare a căldurii pentru a obține cea mai bună rentabilitate.
04 Strategia de control
Strategia de control este crucială pentru funcționarea eficientă a sistemului de răcire cu lichid. Prin algoritmi de control precis, debitul lichidului de răcire și parametrii de lucru ai radiatorului pot fi ajustați dinamic în funcție de temperatura reală și starea de lucru a sursei de căldură, asigurând astfel că temperatura bateriei sau a altor componente cheie este stabilă în intervalul optim de lucru pentru a preveni supraîncălzirea sau suprarăcirea.
05 Procesul de fabricație
Avansarea procesului de fabricație afectează direct performanța și fiabilitatea sistemului de răcire cu lichid. Utilizarea tehnologiei de imprimare 3D și a tehnologiei de procesare cu microcanale poate realiza fabricarea de precizie a plăcilor de răcire cu lichid. Aceste tehnologii fac dimensiunea și forma canalului de curgere mai precise, îmbunătățind astfel compactitatea și eficiența de disipare a căldurii a întregului sistem. În același timp, procesele avansate de producție ajută, de asemenea, la reducerea defectelor de fabricație și la îmbunătățirea consistenței și a fiabilității produsului.
În prezent, multe mărci de vehicule electrice de ultimă generație au început să adopte sisteme de răcire cu lichid, cum ar fi Porsche și Audi, iar Modelul S și Modelul X Tesla utilizează sisteme de baterii de răcire cu lichid, care realizează un management termic eficient prin plăci de răcire și sisteme de circulație a lichidului de răcire integrate. în acumulatorul.
