Med transformasjonen av den globale energistrukturen og forbedringen av miljøvernbevissthet, har elektriske kjøretøy blitt en viktig utviklingsretning for bilindustrien. Som "hjertet" til elektriske kjøretøy, påvirker ytelsen og levetiden til batterier direkte ytelsen og påliteligheten til hele kjøretøyet.
I denne sammenhengen har betydningen av termiske batteristyringssystemer blitt stadig mer fremtredende, og væskekjølingsteknologi, som en av de effektive varmeavledningsmetodene, har blitt en av nøkkelteknologiene for å forbedre ytelsen til elektriske kjøretøy. Den står overfor de doble utfordringene teknologisk fremgang og kostnadskontroll, og har etter hvert blitt et forskningshotspot i bransjen.
Væskekjølingsteknologi refererer til sirkulasjon av flytende medier (som vann, etylenglykolløsning, etc.) for å fjerne varmen som genereres av batteriet, og dermed opprettholde batteriet i drift innenfor et passende temperaturområde. Denne teknologien er spesielt viktig i elektriske kjøretøy med høy ytelse fordi den effektivt kan forlenge batterilevetiden, forbedre energitettheten og ladeeffektiviteten.
Sammenlignet med tradisjonelle luftkjølesystemer har væskekjølesystemer fordelene med høyere varmeledningseffektivitet, mindre størrelse og vekt og lavere støy.
Design og produksjon av væskekjølesystemer er et omfattende prosjekt som krever at ingeniører har tverrfaglig kunnskap og ferdigheter, samt en dyp forståelse av nye materialer, nye prosesser og nye teknologier. De mange nøkkelteknologiene som er involvert inkluderer, men er ikke begrenset til:
01 Flytkanaldesign
Strømningskanaldesign er kjernen i væskekjølesystemet og påvirker direkte strømningsegenskapene og varmevekslingseffektiviteten til kjølevæsken. Ved å bruke simuleringsteknologi for beregningsbasert fluiddynamikk (CFD), kan ingeniører simulere strømmen av kjølevæske i strømningskanalen og forutsi og analysere varmevekslingseffektiviteten. Kombinert med den strukturelle topologioptimaliseringsmetoden, kan den optimale strømningskanalgeometrien bli funnet for å oppnå høyere termisk ledningsevne og lavere væskemotstand.
02 Materialvalg
Valg av materialer har en direkte innvirkning på ytelsen til væskekjølesystemet. Vanligvis vil flytende kjøleplater velge metallmaterialer med høy varmeledningsevne som aluminium eller kobber, som effektivt kan lede varme fra varmekilden og raskt ta den bort gjennom kjølevæsken. Men i tillegg til termisk ledningsevne er korrosjonsmotstanden og den mekaniske styrken til materialet også faktorer som må vurderes i konstruksjonen. Disse egenskapene sikrer at væskekjølesystemet kan opprettholde langsiktig stabilitet og pålitelighet i ulike arbeidsmiljøer.
03 Pumpe og radiator
Pumpen og radiatoren er "hjertet" og "lungene" i væskekjølesystemet. Sammen opprettholder de sirkulasjonen av kjølevæsken og spredningen av varme. Som "strømkilde" til væskekjølesystemet, ligger nøkkelen til valg av pumpe i dens effektivitet og pålitelighet. Den må sikre at den kan gi en stabil strømningshastighet under ulike arbeidsforhold. Utformingen av radiatoren må ta hensyn til kostnadseffektivitet og samtidig sikre varmeavledningsytelse for å oppnå best kostnadseffektivitet.
04 Kontrollstrategi
Kontrollstrategien er avgjørende for effektiv drift av væskekjølesystemet. Gjennom presise kontrollalgoritmer kan strømningshastigheten til kjølevæsken og arbeidsparametrene til radiatoren justeres dynamisk i henhold til den faktiske temperaturen og arbeidstilstanden til varmekilden, og dermed sikre at temperaturen på batteriet eller andre nøkkelkomponenter er stabil innenfor det optimale arbeidsområdet for å forhindre overoppheting eller overkjøling.
05 Produksjonsprosess
Fremme av produksjonsprosessen påvirker direkte ytelsen og påliteligheten til væskekjølesystemet. Bruk av 3D-utskriftsteknologi og mikrokanalbehandlingsteknologi kan oppnå presisjonsproduksjon av flytende kjøleplater. Disse teknologiene gjør størrelsen og formen på strømningskanalen mer presis, og forbedrer dermed kompaktheten og varmeavledningseffektiviteten til hele systemet. Samtidig bidrar avanserte produksjonsprosesser også til å redusere produksjonsfeil og forbedre produktets konsistens og pålitelighet.
For tiden har mange high-end elektriske kjøretøymerker begynt å ta i bruk flytende kjølesystemer, som Porsche og Audi, og Teslas Model S og Model X bruker flytende kjølebatterisystemer, som oppnår effektiv termisk styring gjennom kjøleplater og integrerte kjølevæskesirkulasjonssystemer i batteripakken.
