電気自動車の熱管理

  バッテリーパックは電気自動車の主なエネルギー貯蔵部品です。これは、直接電気自動車の性能に影響を与えるリチウム電池で構成されています。車両に電池を積み込むスペースが限られているため、通常の動作に必要な電池の数も多くなります。電池は異なる速度で放電し、異なる発熱率で大量の熱を発生させる。また、時間の蓄積と空間の影響は、大量の熱を蓄積し、バッテリーパックの複雑で変化可能な動作周囲温度をもたらす。

バッテリーパックの温度上昇は、操作、サイクル寿命、充電受容性、バッテリーパックの電力とエネルギー、バッテリーパックの電気化学システムの安全性と信頼性に深刻な影響を与えます。電気自動車のバッテリーパックが時間内に熱を消散できない場合、バッテリパックシステムの温度が高すぎたり、不均一に分散したりします。その結果、バッテリ充放電サイクルの効率が低下し、バッテリの電力とエネルギーが影響を受け、深刻な場合には、システムの安全性と信頼性に影響を与え、制御不能になります。

そのため、車両性能を向上させ、電池パックの最高の性能と耐用年数を最大限に発揮するためには、バッテリパックの構造を最適化し、高温・低温に適応できる温度管理システムを設計する必要があります。

空冷システム:

空冷法は最も簡単な方法です。それは、電力電池パックの放熱の目的を達成するために、電力電池によって発生する熱を取り除くために電池表面を通って空気を流すだけで良い。異なる換気対策によると、空冷には自然対流熱放散と強制換気熱放散の2つの方法があります。

自然対流熱放散は、外部の追加の強制換気手段(ファンの追加など)に依存しませんが、バッテリパック内の流体の温度変化によって発生する空気の流れによって冷却され、放散されます。強制対流冷却および放熱システムは自然対流放熱システムとそれに対応する強制換気技術に基づく放熱システムである。現在、電源電池用の空冷冷却システムには、シリーズシステムと並列システムの2種類があります。しかし、この方法の効果は悪く、高い電池温度均一性を達成することは困難である。

液体冷却システム:

電力電池の液冷熱放散システムとは、冷媒が直接または間接的に電力バッテリに接触し、次いで液体の循環流を通して電池パックに発生する熱を取り除き、放熱効果を達成する熱システムを指す。冷媒としては、水、水とエチレングリコール、鉱物油およびR134aの混合物を用いることができる。これらの冷媒は熱伝導性が高く、良好な放熱効果を達成することができます。現在、電力電池の液冷技術もかなり成熟した技術を有し、電気自動車の放熱システムに広く使用されている。

ヒートパイプ冷却:

効率的な熱伝導要素として、ヒートパイプは、迅速かつ効率的に1つの場所から別の場所に熱を転送することができ、それは迅速かつ効果的に2つのオブジェクト間の熱を転送することができます。電気自動車の熱管理システムでは、国内外の多くの学者が、熱伝導素子であるヒートパイプを電力電池の放熱に応用しています。従来の強制対流放熱システムと比較して、ヒートパイプを用いた放熱システムでは、電力電池は、常時動作温度範囲を維持できるだけでなく、バッテリセル間の温度均一性を維持することができ、強制冷却熱放散システムが達成できない効果である。ただし、質量と体積が大きすぎて、熱伝達限界があります。