Batterie-Wärmemanagementsystem, Flüssigkeitskühlung und Luftkühlung
Derzeit gibt es zwei gängige Wärmemanagementmethoden für Lithiumbatterieeinheiten: Luftkühlung und Flüssigkeitskühlung. Viele Ingenieure untersuchen auch Hybridmodi aus Phasenwechselmaterialien und Flüssigkeitskühlung oder Luftkühlung, diese sind jedoch noch nicht ausgereift. Luftkühlung und Flüssigkeitskühlung haben jeweils ihre eigenen Eigenschaften. Die Dichte von Frostschutzmittel beträgt das 1,{1}-fache der von Luft und seine spezifische Wärme ist das 4-fache der von Luft. Daher weist die Flüssigkeitskühlung als Wärmeträger im Vergleich zur Luftkühlung von Natur aus die Eigenschaften einer großen Wärmeübertragungskapazität, eines geringen Strömungswiderstands und einer hohen Wärmeaustauscheffizienz auf. Es wird häufig in Situationen eingesetzt, in denen Akkupacks eine hohe Energiedichte, schnelle Lade- und Entladegeschwindigkeiten und große Änderungen der Umgebungstemperatur aufweisen. . Das Flüssigkeitskühlsystem kann hochgradig in den Akku integriert werden. Es ist einfach vor Ort zu installieren und nimmt eine kleine Fläche ein. Sie müssen sich keine Sorgen über Staub, Wasserdampfkondensation und andere Probleme machen. Wenn es Anzeichen eines thermischen Durchgehens gibt, kann die Flüssigkeitskühllösung auf einen großen Kühlmediumstrom zurückgreifen, um das Batteriepaket dazu zu zwingen, Wärme abzuleiten und die Wärme zwischen den Batteriemodulen neu zu verteilen, was die weitere Verschlechterung des thermischen Durchgehens schnell verhindern und das Risiko verringern kann des Ausreißers.
Das Luftkühlsystem zeichnet sich durch ein einfaches System, niedrige Herstellungskosten und eine einfache Installation aus. Es gibt immer noch viele Anwendungen in Szenarien, in denen die Energiedichte der Batterie niedrig ist und die Lade- und Entladegeschwindigkeiten langsam sind.
Aus Sicht der Kühlwirkung hat die Luftkühlung größere Vorteile als die Flüssigkeitskühlung. Die Analyse lautet wie folgt:
Nr. 1 Temperatur des Akkupacks
Bei gleicher Einlasstemperatur und extremer Windgeschwindigkeit und Strömungsrate beträgt die Temperatur des flüssigkeitsgekühlten Batteriepakets 30-40 Grad Celsius, während die Temperatur des luftgekühlten Batteriepakets 37-45 Grad Celsius beträgt. Flüssigkeitskühlung hat eine bessere Temperaturstabilität.
Luftkühlung
Flüssigkeitskühlung
Nr. 2 Betriebsenergieverbrauch
Nach experimentellen Untersuchungen benötigt die Luftkühlung einen 2-3-mal höheren Energieverbrauch als die Flüssigkeitskühlung, um die gleiche durchschnittliche Batterietemperatur zu erreichen. Die maximale Temperatur des Akkupacks ist bei gleicher Leistungsaufnahme bei Luftkühlung um 3-5 Grad Celsius höher als bei Flüssigkeitskühlung. Die Flüssigkeitskühlung verbraucht weniger Strom.
Nr. 3 Risiko eines thermischen Durchgehens der Batterie
Aufgrund der spezifischen Wärmekapazität der Luft, des geringen Konvektionswärmeübertragungskoeffizienten und anderer Faktoren ist die Wärmeübertragungseffizienz der Batterieluftkühlungstechnologie gering, die Batteriewärmeerzeugung nimmt zu, was zu einer hohen Batterietemperatur führt und es besteht die Gefahr von Überhitzung Renn weg; Ein Flüssigkeitskühlsystem kann das Risiko eines thermischen Durchgehens der Batterie erheblich reduzieren.
