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Anzahl Durchsuchen:0 Autor:Site Editor veröffentlichen Zeit: 2022-09-22 Herkunft:Powered
Da Elektrofahrzeuge aufgrund ihrer null Emissionen und ihrer hohen Tank-to-Wheel-Effizienz zu einem unaufhaltsamen Trend werden, wird die Verbesserung der Batterieleistung, der Kosten, der Lebensdauer und der Sicherheit immer wichtiger.Und Batteriewärmemanagementsysteme (BTMS) sind entscheidend für die Batterieleistung, die für die Gesamtleistung der Antriebsstrangsysteme in Elektrofahrzeugen (EVs) und Hybridelektrofahrzeugen (HEVs) von entscheidender Bedeutung ist. Zu den BTMS-Technologien gehören:
· Luftkühlsysteme.
· Flüssigkeitskühlsysteme.
· Direkte Kältemittelkühlsysteme.
· Phasenwechselmaterial (PCM).
· Thermoelektrik.
· Heatpipe-Kühlung.
Luftsysteme verwenden Luft als thermisches Medium.Die Zuluft kann direkt aus der Atmosphäre oder der Kabine kommen oder konditionierte Luft nach der Klimaanlagenheizung oder dem Verdampfer sein.Ersteres wird als passives Luftsystem bezeichnet und letzteres ist aktiv.Aktive Systeme können zusätzliche Kühl- oder Heizleistung bereitstellen.Passive Systeme können Hunderte von Watt Kühl- oder Heizleistung liefern, während aktive Systeme auf 1 kW Leistung begrenzt sind.
Beide Fälle werden Umluftsysteme genannt, weil die Luft durch ein Gebläse zugeführt wird.
Flüssigkeitskühlung ist ein Kühlsystem, bei dem Wasser als Kühlmittel zur Kühlung der Zelle verwendet wird.Und die Flüssigkeitskühlung ist aufgrund ihres praktischen Designs und ihrer guten Kühlleistung das am häufigsten verwendete Kühlsystem.In Wärmemanagementsystemen werden normalerweise zwei Gruppen von Flüssigkeiten verwendet.Eines ist eine dielektrische Flüssigkeit (Direktkontaktflüssigkeit), die direkt mit dem Batteriemonomer in Kontakt treten kann, wie etwa Mineralöl.Das andere sind leitfähige Flüssigkeiten (Flüssigkeiten mit indirektem Kontakt), die die Zelle nur indirekt kontaktieren können, wie z. B. eine Mischung aus Ethylenglykol und Wasser.In beiden Gruppen werden indirekte Kontaktsysteme bevorzugt, um das Batteriemodul für eine bessere Sicherheitsleistung besser von seiner Umgebung zu isolieren.Die Flüssigkeitssysteme können auch in passive und aktive Systeme unterteilt werden, die unterschiedliche Kühlkörper zur Kühlung verwenden.
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Wie das aktive Flüssigkeitssystem besteht das Direktkühlsystem (DRS) aus einem A/C-Kreislauf, aber das DRS verwendet das Kühlmittel direkt als Wärmeübertragungsflüssigkeit, die durch die Zelle zirkuliert.
Phasenwechselmaterialien absorbieren während des Schmelzprozesses Wärme und speichern sie als latente Wärme, bis sie ein Maximum erreicht.Außerdem bindet PCM immer für einige Zeit, die Temperatur bleibt auf dem Schmelzpunkt, und dann verzögert sich der Temperaturanstieg.Daher wird PCM als Leiter und Puffer in BTMS verwendet.Außerdem wird das PCM immer mit einem anderen BTMS-System (z. B. flüssigkeits- oder luftgekühlt) kombiniert, um die Zelltemperatur zu verwalten.
Das thermoelektrische Modul wandelt Spannung in Temperaturdifferenz um und umgekehrt.Hier wird der erstgenannte Effekt genutzt.Dies bedeutet, dass es Wärme durch das Modul überträgt, indem es direkt Strom verbraucht.Zur Verbesserung der Wärmeübertragung durch erzwungene Konvektion sind zwei Ventilatoren eingebaut.Durch die Kombination eines passiven Luftsystems mit einem thermoelektrischen Modul kann das kombinierte System die Batterie sogar auf eine niedrigere als die Einlasslufttemperatur kühlen.Allerdings ist die Leistung immer noch auf wenige hundert Watt begrenzt, weniger als ein Kilowatt.Das Hauptproblem dieser Kühlung ist die Sicherheit des Systems, die in Notfällen ein Problem darstellen kann.Ein Kurzschluss könnte aufgrund eines Kühlmittellecks an der Batteriezelle auftreten, was zu einem Fahrzeugausfall und tödlichen Folgen führen könnte.Außerdem muss das Kapillarrohr einen Mindestdurchmesser haben, um einen ausreichenden Druckabfall aufrechtzuerhalten und ein Verstopfen zu vermeiden.
Neben thermoelektrischen Modulen sind Heatpipes eine weitere Möglichkeit, passive Luftsysteme aufzurüsten.Das Flachkupfergehäuse der Heatpipe steht unter Unterdruck.Die Kapillarstruktur besteht aus gesintertem Kupferpulver.Das Wärmerohr verwendet Wasser als Arbeitsmedium.Aufgrund des niedrigen Innendrucks nimmt das Wasser auf der Verdampferseite Wärme auf und wird unter 100 °C zu Dampf.Das Wasser am Kondensator strahlt die Wärme ab und wird wieder flüssig.Dieser Kreislauf wird immer wieder wiederholt.
