עבור העברת חום עם נוזל כתווך, יש צורך ליצור תקשורת העברת חום בין המודול למדיום הנוזלי, כגון מעיל מים, כדי לבצע חימום וקירור עקיפים בצורה של הסעה והולכת חום. תווך העברת החום יכול להיות מים, אתילן גליקול או אפילו נוזל קירור. יש גם העברת חום ישירה על ידי טבילת חלק הקוטב בנוזל של הדיאלקטרי, אך יש לנקוט באמצעי בידוד כדי למנוע קצר חשמלי.מחמם נוזל קירור PTC)
קירור נוזלי פסיבי משתמש בדרך כלל בחילופי חום בין נוזל לאוויר סביבתי ולאחר מכן מכניס פקעות לסוללה לצורך חילופי חום משניים, בעוד שקירור אקטיבי משתמש במחליפי חום של נוזל קירור מנוע-נוזל, או חימום חשמלי/חימום שמן תרמי כדי להשיג קירור ראשוני. חימום, קירור ראשוני באמצעות אוויר/מיזוג אוויר בתא הנוסעים.
עבור מערכות ניהול תרמי המשתמשות באוויר ובנוזל כמדיום, המבנה גדול ומורכב מדי עקב הצורך במאווררים, משאבות מים, מחליפי חום, תנורי חימום, צינורות ואביזרים אחרים, והוא גם צורך אנרגיה מהסוללה ומפחית את צפיפות הסוללה ואת צפיפות האנרגיה שלה.מחמם אוויר PTC)
מערכת קירור הסוללה המקוררת במים משתמשת בנוזל קירור (50% מים/50% אתילן גליקול) כדי להעביר את חום הסוללה למערכת הקירור של המזגן דרך מצנן הסוללה, ולאחר מכן לסביבה דרך המעבה. טמפרטורת המים בכניסת הסוללה מקוררת על ידי הסוללה. קל להגיע לטמפרטורה נמוכה יותר לאחר חילופי חום, וניתן לכוונן את הסוללה לפעולה בטווח טמפרטורות העבודה הטוב ביותר; עקרון המערכת מוצג באיור. הרכיבים העיקריים של מערכת הקירור כוללים: מעבה, מדחס חשמלי, מאייד, שסתום התפשטות עם שסתום כיבוי, מצנן סוללה (שסתום התפשטות עם שסתום כיבוי) וצינורות מיזוג אוויר וכו'; מעגל מי הקירור כולל:משאבת מים חשמלית, סוללה (כולל לוחות קירור), מקררי סוללה, צינורות מים, מיכלי התפשטות ואביזרים נוספים.
בשנים האחרונות, מערכות לניהול תרמי של סוללות המקוררות על ידי חומרי שינוי פאזה (PCM) הופיעו בחו"ל ובארץ, והן מציגות סיכויים טובים. עקרון השימוש ב-PCM לקירור סוללות הוא: כאשר הסוללה מתרוקנת בזרם גדול, ה-PCM סופג את החום המשתחרר על ידי הסוללה, ועובר שינוי פאזה בעצמו, כך שטמפרטורת הסוללה יורדת במהירות.
בתהליך זה, המערכת אוגרת חום ב-PCM בצורה של חום שינוי פאזה. כאשר הסוללה נטענת, במיוחד במזג אוויר קר (כלומר, טמפרטורת האטמוספרה נמוכה בהרבה מטמפרטורת מעבר הפאזה PCT), ה-PCM פולט חום לסביבה.
לשימוש בחומרי שינוי פאזה במערכות ניהול תרמי של סוללות יש יתרונות בכך שהם אינם דורשים חלקים נעים וצריכת אנרגיה נוספת מהסוללה. חומרי שינוי פאזה בעלי חום סמוי ומוליכות תרמית גבוהים של שינוי פאזה, המשמשים במערכת ניהול התרמי של חבילת הסוללות, יכולים לספוג ביעילות את החום המשתחרר במהלך הטעינה והפריקה, להפחית את עליית הטמפרטורה של הסוללה ולהבטיח שהסוללה פועלת בטמפרטורה רגילה. זה יכול לשמור על ביצועי הסוללה יציבים לפני ואחרי מחזור הזרם הגבוה. הוספת חומרים בעלי מוליכות תרמית גבוהה לפרפין ליצירת PCM מרוכב מסייעת לשפר את הביצועים הכוללים של החומר.
מנקודת המבט של שלושת סוגי ניהול התרמי הנ"ל, לניהול תרמי של אגירת חום באמצעות שינוי פאזה יש יתרונות ייחודיים, והוא ראוי למחקר נוסף, פיתוח ויישום תעשייתי.
בנוסף, מנקודת מבט של שני החוליות של תכנון סוללות ופיתוח מערכת ניהול תרמי, יש לשלב את השניים באופן אורגני מגובה אסטרטגי ולפתח אותם באופן סינכרוני, כך שהסוללה תוכל להסתגל טוב יותר ליישום ולפיתוח של הרכב כולו, מה שיכול לחסוך בעלויות הרכב כולו, להפחית את קושי היישום ואת עלות הפיתוח, וליצור יישום פלטפורמה, ובכך לקצר את מחזור הפיתוח של כלי רכב אנרגטיים חדשים ולהאיץ את התקדמות השיווק של כלי רכב אנרגטיים חדשים שונים.
זמן פרסום: 27 באפריל 2023
