Со трансформацијата на глобалната енергетска структура и подобрувањето на свеста за заштита на животната средина, електричните возила станаа важна развојна насока на автомобилската индустрија. Како „срце“ на електричните возила, перформансите и животниот век на батериите директно влијаат на перформансите и сигурноста на целото возило.
Во овој контекст, важноста на системите за термичко управување со батерии станува сè поизразена, а технологијата за течно ладење, како еден од ефикасните методи за дисипација на топлина, стана една од клучните технологии за подобрување на перформансите на електричните возила. Се соочува со двојни предизвици на технолошкиот напредок и контрола на трошоците, и постепено стана истражувачко жариште во индустријата.
Технологијата за течно ладење се однесува на циркулација на течни медиуми (како што се вода, раствор на етилен гликол итн.) за да се отстрани топлината што се создава од батеријата, а со тоа да се одржи батеријата да работи во соодветен температурен опсег. Оваа технологија е особено важна кај електричните возила со високи перформанси бидејќи може ефикасно да го продолжи животниот век на батеријата, да ја подобри густината на енергијата и ефикасноста на полнењето.
Во споредба со традиционалните системи за воздушно ладење, системите за течно ладење ги имаат предностите на поголема ефикасност на спроводливост на топлина, помала големина и тежина и помал шум.
Дизајнот и производството на системи за течно ладење е сеопфатен проект кој бара од инженерите да имаат интердисциплинарни знаења и вештини, како и длабоко разбирање на новите материјали, новите процеси и новите технологии. Повеќекратните клучни технологии кои се вклучени вклучуваат, но не се ограничени на:
01 Дизајн на проточен канал
Дизајнот на каналот за проток е јадрото на системот за течно ладење и директно влијае на карактеристиките на протокот и ефикасноста на размена на топлина на течноста за ладење. Со користење на технологија за симулација на компјутерска динамика на флуиди (CFD), инженерите можат да го симулираат протокот на течноста за ладење во каналот на проток и да ја предвидат и анализираат ефикасноста на размена на топлина. Во комбинација со методот за оптимизација на структурната топологија, може да се најде оптимална геометрија на каналот на проток за да се постигне поголема топлинска спроводливост и помал отпор на течности.
02 Избор на материјал
Изборот на материјали има директно влијание врз перформансите на системот за течно ладење. Обично, течните плочи за ладење избираат метални материјали со висока топлинска спроводливост како што се алуминиум или бакар, кои можат ефикасно да ја спроведат топлината од изворот на топлина и брзо да ја однесат преку течноста за ладење. Меѓутоа, покрај топлинската спроводливост, отпорноста на корозија и механичката цврстина на материјалот се исто така фактори кои мора да се земат предвид при дизајнирањето. Овие карактеристики осигуруваат дека системот за течно ладење може да одржува долгорочна стабилност и доверливост во различни работни средини.
03 Пумпа и радијатор
Пумпата и радијаторот се „срцето“ и „белите дробови“ на системот за течно ладење. Заедно, тие ја одржуваат циркулацијата на течноста за ладење и дисипацијата на топлината. Како „извор на енергија“ на системот за течно ладење, клучот за изборот на пумпата лежи во нејзината ефикасност и доверливост. Треба да се осигура дека може да обезбеди стабилна брзина на проток под различни работни услови. Дизајнот на радијаторот треба да ја земе предвид економичноста, истовремено обезбедувајќи перформанси за дисипација на топлина за да се постигне најдобра исплатливост.
04 Стратегија за контрола
Контролната стратегија е клучна за ефективно функционирање на системот за течно ладење. Преку прецизни контролни алгоритми, брзината на протокот на течноста за ладење и работните параметри на радијаторот може динамички да се прилагодат во согласност со вистинската температура и работната состојба на изворот на топлина, со што се обезбедува дека температурата на батеријата или другите клучни компоненти е стабилна во оптимален работен опсег за да се спречи прегревање или преладење.
05 Процес на производство
Напредокот на производствениот процес директно влијае на перформансите и сигурноста на системот за течно ладење. Употребата на технологија за 3D печатење и технологија за обработка на микроканали може да постигне прецизно производство на течни плочи за ладење. Овие технологии ги прават попрецизни големината и обликот на проточниот канал, а со тоа ја подобруваат компактноста и ефикасноста на дисипација на топлина на целиот систем. Во исто време, напредните производни процеси, исто така, помагаат да се намалат производствените дефекти и да се подобри конзистентноста и доверливоста на производот.
Во моментов, многу марки на електрични возила од високата класа почнаа да прифаќаат системи за течно ладење, како што се Porsche и Audi, а Model S и Model X на Tesla користат батериски системи за течно ладење, кои постигнуваат ефикасно термичко управување преку интегрирани плочи за ладење и системи за циркулација на течноста за ладење во пакетот батерии.
