Pour le transfert de chaleur avec un liquide comme milieu, il est nécessaire d'établir une communication de transfert de chaleur entre le module et le milieu liquide, tel qu'une chemise d'eau, pour effectuer un chauffage et un refroidissement indirects sous forme de convection et de conduction thermique.Le fluide caloporteur peut être de l’eau, de l’éthylène glycol ou encore du réfrigérant.Il y a également un transfert de chaleur direct en immergeant la pièce polaire dans le liquide du diélectrique, mais des mesures d'isolation doivent être prises pour éviter les courts-circuits.Réchauffeur de liquide de refroidissement PTC)
Le refroidissement liquide passif utilise généralement un échange thermique liquide-air ambiant, puis introduit des cocons dans la batterie pour un échange thermique secondaire, tandis que le refroidissement actif utilise des échangeurs de chaleur liquide de refroidissement moteur-milieu liquide, ou un chauffage électrique/chauffage à l'huile thermique pour obtenir un refroidissement primaire.Chauffage, refroidissement primaire avec air/climatisation de la cabine à fluide réfrigérant-liquide.
Pour les systèmes de gestion thermique qui utilisent l'air et le liquide comme fluide, la structure est trop grande et complexe en raison de la nécessité de ventilateurs, de pompes à eau, d'échangeurs de chaleur, de chauffages, de canalisations et d'autres accessoires, et elle consomme également de l'énergie de la batterie et réduit la puissance de la batterie. .densité et densité énergétique.(Réchauffeur d'air PTC)
Le système de refroidissement de la batterie refroidi par eau utilise un liquide de refroidissement (50 % d'eau/50 % d'éthylène glycol) pour transférer la chaleur de la batterie au système réfrigérant de climatisation via le refroidisseur de batterie, puis vers l'environnement via le condenseur.La température de l'eau d'entrée de la batterie est refroidie par la batterie. Il est facile d'atteindre une température plus basse après l'échange thermique, et la batterie peut être ajustée pour fonctionner dans la meilleure plage de température de fonctionnement ;le principe du système est illustré sur la figure.Les principaux composants du système réfrigérant comprennent : le condenseur, le compresseur électrique, l'évaporateur, le détendeur avec vanne d'arrêt, le refroidisseur de batterie (détendeur avec vanne d'arrêt) et les tuyaux de climatisation, etc. ;Le circuit d'eau de refroidissement comprend :pompe à eau électrique, batterie (y compris plaques de refroidissement), refroidisseurs de batterie, conduites d'eau, vases d'expansion et autres accessoires.
Ces dernières années, des systèmes de gestion thermique de batteries refroidies par des matériaux à changement de phase (PCM) sont apparus à l'étranger et au pays, montrant de bonnes perspectives.Le principe de l'utilisation du PCM pour le refroidissement de la batterie est le suivant : lorsque la batterie est déchargée avec un courant important, le PCM absorbe la chaleur dégagée par la batterie et subit lui-même un changement de phase, de sorte que la température de la batterie chute rapidement.
Dans ce processus, le système stocke la chaleur dans le PCM sous forme de chaleur à changement de phase.Lorsque la batterie est chargée, notamment par temps froid (c'est-à-dire que la température atmosphérique est bien inférieure à la température de transition de phase PCT), le PCM émet de la chaleur dans l'environnement.
L'utilisation de matériaux à changement de phase dans les systèmes de gestion thermique des batteries présente l'avantage de ne pas nécessiter de pièces mobiles et de consommer de l'énergie supplémentaire de la batterie.Les matériaux à changement de phase avec une chaleur latente et une conductivité thermique à changement de phase élevés, utilisés dans le système de gestion thermique de la batterie, peuvent absorber efficacement la chaleur libérée pendant la charge et la décharge, réduire l'augmentation de la température de la batterie et garantir que la batterie fonctionne à un niveau élevé. température normale.Il peut maintenir les performances de la batterie stables avant et après le cycle à courant élevé.L'ajout de substances à haute conductivité thermique à la paraffine pour fabriquer du PCM composite contribue à améliorer les performances globales du matériau.
Du point de vue des trois types de gestion thermique ci-dessus, la gestion thermique du stockage de chaleur à changement de phase présente des avantages uniques et mérite des recherches, un développement et des applications industriels plus approfondis.
De plus, du point de vue des deux liens que sont la conception de la batterie et le développement du système de gestion thermique, les deux doivent être organiquement combinés à partir d'une hauteur stratégique et développés de manière synchrone, afin que la batterie puisse mieux s'adapter à l'application et au développement de l'ensemble. véhicule, qui peut économiser le coût de l'ensemble du véhicule, et peut réduire la difficulté d'application et le coût de développement, et former une application de plate-forme, raccourcissant ainsi le cycle de développement de véhicules à énergie nouvelle et accélérant la progression de la commercialisation de différents véhicules à énergie nouvelle.
Heure de publication : 27 avril 2023
