Investigación sobre la tecnología de refrigeración de la batería de los vehículos de nueva energía
Índice
Los vehículos de nueva energía son vehículos de nueva energía impulsados por electricidad, el dispositivo de batería en un estado de conducción de largo tiempo, la relación de energía eléctrica y energía térmica aparecerá crecimiento negativo, una vez que el calor de la batería generado que la salida de energía térmica, se intensificará el grado de pérdida de energía eléctrica, reduciendo en gran medida la vida útil del dispositivo de batería. Con el fin de promover un mayor desarrollo de la industria de vehículos de nueva energía, las principales empresas de automóviles necesitan mejorar el desarrollo y la optimización de las baterías de energía, aplicar refrigeración de la batería para dispersar oportunamente los dispositivos de las baterías, prolongar eficazmente el ciclo de vida de éstas y generar más beneficios económicos para las empresas automovilísticas.
Batería de coche de nueva energía
Batería de iones de litio
Batería de litio ternaria tiene una densidad de energía y un voltaje muy altos, con las ventajas de aplicación de peso ligero y baja contaminación, la vida útil de la batería de iones de litio es mucho más larga que otros tipos de baterías, en la industria de vehículos de nueva energía de China tiene un buen escenario de desarrollo, adecuado para el desarrollo de la industria de ahorro de energía y protección del medio ambiente.
Batería NiMH
Las pilas de NiMH son pilas alcalinas con las ventajas de una larga vida útil y un alto poder de descarga total, pero el efecto memoria de las pilas de NiMH es obvio y el coste de fabricación es relativamente alto, por lo que se utilizan principalmente en herramientas eléctricas y en un futuro próximo se popularizarán totalmente en el campo de la automoción.
Baterías de plomo-ácido
Las baterías de plomo-ácido son grandes en tamaño y peso, pueden liberar relativamente poca energía y tienen una vida útil relativamente corta, pero las materias primas utilizadas en su producción no son costosas y su estabilidad es relativamente excelente, por lo que pueden volver a reciclarse. En la actualidad, se utilizan mucho en triciclos eléctricos y sustitución de la batería de la motocicletay tienen la mayor cuota del mercado energético.
Pila de combustible
Con sus ventajas de baja emisión de gases nocivos y baja contaminación acústica, las pilas de combustible tienen un amplio margen de desarrollo en el campo de los vehículos de nueva energía. El principio de funcionamiento de las pilas de combustible es convertir la energía química en electricidad. Sin embargo, el nivel de la tecnología de las pilas de combustible y las instalaciones de infraestructura en China siguen siendo diferentes en comparación con las de los países desarrollados. Por esta razón, China necesita aumentar el nivel de investigación sobre pilas de combustible para garantizar que éstas puedan aplicarse bien en los vehículos de nueva energía.
Sistema de refrigeración de baterías de vehículos de nueva energía
El sistema de refrigeración de la batería de los vehículos de nueva energía se compone principalmente de la refrigeración del sistema de alimentación y la refrigeración del sistema de suministro de energía, donde la refrigeración del sistema de alimentación es para el motor de accionamiento, el controlador, etc., y la refrigeración del sistema de suministro de energía es principalmente para la batería de alimentación y el cargador del vehículo. La distancia de la batería de potencia del vehículo de nueva energía tiene una cierta influencia en la temperatura de trabajo de todo el paquete de baterías, y el aumento de la distancia de la batería también aumentará la temperatura de trabajo del paquete de baterías, mientras que la distribución de la temperatura es relativamente uniforme durante el período de concentración del paquete de baterías.
La batería de potencia de los vehículos de nueva energía se convierte principalmente de energía química a energía eléctrica, y luego de energía eléctrica a energía cinética de los vehículos de nueva energía, y el calor generado en el proceso de conversión de energía no puede ser liberado de manera oportuna, causará un aumento significativo de la temperatura alrededor de la batería de potencia, lo que tendrá un impacto en la estabilidad de las baterías de litio. Al mismo tiempo, la batería se encuentra siempre en un estado de alta temperatura, lo que también tendrá un impacto en el rendimiento de la batería, y acortará en gran medida la vida útil de la batería.
Con la aplicación del sistema de refrigeración de la batería, los vehículos de nueva energía pueden garantizar que el pack de baterías se encuentre siempre en un entorno adecuado para la conversión de energía, asegurando el máximo rendimiento del vehículo. Para ello, el sistema de refrigeración de la batería puede hacer pleno uso del modelo de gestión del calor del pack de baterías del automóvil para regular adecuadamente la temperatura de la batería de energía, proporcionando calor a la batería cuando es relativamente baja, y enfriándola cuando es demasiado alta, garantizando que la batería de energía esté siempre en las mejores condiciones de funcionamiento y mejorando el rendimiento general de la batería de energía.
Análisis de la tecnología de refrigeración de baterías de vehículos de nueva energía
Tecnología de refrigeración de baterías de aire
Esta tecnología de refrigeración de baterías utiliza el aire como medio de refrigeración para lograr el propósito de refrigeración de la batería con la ayuda del principio de intercambio de calor por convección. La propia tecnología de refrigeración de baterías por aire tiene las características de bajo coste de mantenimiento y bajo coste de fabricación, por lo que puede utilizarse ampliamente como dispositivo de protección de las baterías de potencia. Al mismo tiempo, la tecnología de refrigeración de baterías por aire en el proceso de aplicación también está sujeta a la capacidad calorífica específica del aire y a la naturaleza de la conductividad térmica, por lo que la tecnología de baterías refrigeradas por aire no es muy eficiente en la refrigeración de baterías.
Tecnología de refrigeración líquida de baterías
Esta tecnología de refrigeración de baterías tiene las ventajas de un alto coeficiente de capacidad calorífica específica y un alto coeficiente de transferencia de calor, utilizando medios líquidos para lograr la refrigeración de baterías de energía. El medio de refrigeración aplicado en la tecnología de refrigeración líquida de baterías son principalmente sustancias en fase líquida, como etilenglicol, agua y refrigerantes que pueden utilizarse como refrigerantes para conseguir el efecto de refrigeración de la batería. La tecnología de refrigeración líquida de baterías se divide en medios de refrigeración directa y medios de refrigeración indirecta según los diferentes métodos de contacto. Los medios de refrigeración directa de la batería consisten en sumergir completamente el módulo de la batería en el líquido refrigerante aislante, mediante la realización del contacto directo entre el líquido refrigerante y la batería para lograr el propósito de refrigeración de la batería.
Los medios de refrigeración indirecta de la batería consisten en establecer serpentines de refrigeración alrededor del pack de baterías, mediante el flujo de líquido refrigerante en el que el propósito de la refrigeración de la batería por transferencia de calor por convección y medios de refrigeración. El medio de refrigeración que se aplica a menudo en esta etapa es el nuevo medio de refrigeración electrónico NOVEC 7000, que adopta el método de refrigeración de transferencia de calor y absorción de calor de cambio de fase media para garantizar que la temperatura de trabajo de la batería se mantenga siempre a unos 35 ℃, mientras que el medio de glicol aplicado en el pasado aumentará gradualmente la temperatura de trabajo de la batería en múltiples ciclos. Por lo tanto, el nuevo medio de refrigeración electrónico NOVEC 7000 tiene buenas perspectivas de aplicación en el sistema de refrigeración de baterías de vehículos de nueva energía.
Tecnología de refrigeración de baterías por tubos de calor
Esta tecnología de refrigeración de baterías utiliza principalmente equipos de tubo hueco bien sellado para la refrigeración, llenando el equipo de tubo hueco con un proceso de cambio de fase, y estableciendo evaporadores y condensadores en ambos extremos del tubo para lograr el efecto de refrigeración de la batería. El principio de la tecnología de refrigeración de baterías por tubo de calor es utilizar el evaporador para absorber suficiente calor, el estado cerrado del núcleo capilar del tubo hueco de vaporización de líquido para producir una cierta cantidad de presión de aire, de modo que fluya gradualmente en la dirección del condensador, el gas liberará calor al pasar por el condensador, el gas se volverá a consolidar en un líquido para continuar absorbiendo calor, y así sucesivamente en forma de ciclos repetidos para lograr el propósito de refrigeración de la batería.
Tecnología de refrigeración de baterías con materiales de cambio de fase
Esta tecnología de refrigeración de baterías utiliza principalmente el principio de absorción de calor por cambio de fase para lograr el propósito de reducir la temperatura de trabajo de la batería. El propio material de cambio de fase tiene las características técnicas de no ser tóxico e inocuo, excelente estabilidad térmica y bajo coste de aplicación. La tecnología de refrigeración de la batería de tubo de calor en el proceso de aplicación específica no necesita depender de ningún equipo de canal o equipo eléctrico, puede garantizar la uniformidad de la temperatura global del paquete de baterías, para evitar que el paquete de baterías tiene una situación de punto caliente, por lo que en la aplicación del enlace puede garantizar la seguridad de la operación del paquete de baterías.
Resumen
En el contexto del desarrollo sostenible, la industria de los vehículos de nueva energía se está desarrollando rápidamente y se ha comprometido a resolver los problemas del consumo de energía y la contaminación medioambiental en varios aspectos. En la actualidad, la capacidad eléctrica del pack de baterías y el número de módulos de batería de los vehículos de nueva energía aumentan gradualmente, y el calor liberado por el pack de baterías de potencia también se incrementa en gran medida.
La aplicación de la tecnología de refrigeración de baterías de vehículos de nueva energía puede prolongar aún más la vida útil de la batería y garantizar eficazmente la seguridad del paquete de baterías. Por lo tanto, en el proceso de diseño del sistema de refrigeración de la batería de potencia de vehículos de nueva energía, es necesario aplicar de forma flexible la tecnología de refrigeración de la batería de aire, la tecnología de refrigeración de la batería de líquido, la tecnología de refrigeración de la batería de tubo de calor y la tecnología de refrigeración de la batería de material de cambio de fase para prestar atención a la gestión térmica de la batería de potencia y promover el desarrollo sostenible de los vehículos de nueva energía.
Investigación sobre la tecnología de refrigeración de la batería de los vehículos de nueva energía
Los vehículos de nueva energía son vehículos de nueva energía impulsados por electricidad, el dispositivo de batería en un estado de conducción de largo tiempo, la relación de energía eléctrica y energía térmica aparecerá crecimiento negativo, una vez que el calor de la batería generado que la salida de energía térmica, se intensificará el grado de pérdida de energía eléctrica, reduciendo en gran medida la vida útil del dispositivo de batería. Con el fin de promover un mayor desarrollo de la industria de vehículos de nueva energía, las principales empresas de automóviles necesitan mejorar el desarrollo y la optimización de las baterías de energía, aplicar refrigeración de la batería para dispersar oportunamente los dispositivos de las baterías, prolongar eficazmente el ciclo de vida de éstas y generar más beneficios económicos para las empresas automovilísticas.
Batería de coche de nueva energía
Batería de iones de litio
Batería de litio ternaria tiene una densidad de energía y un voltaje muy altos, con las ventajas de aplicación de peso ligero y baja contaminación, la vida útil de la batería de iones de litio es mucho más larga que otros tipos de baterías, en la industria de vehículos de nueva energía de China tiene un buen escenario de desarrollo, adecuado para el desarrollo de la industria de ahorro de energía y protección del medio ambiente.
Batería NiMH
Las pilas de NiMH son pilas alcalinas con las ventajas de una larga vida útil y un alto poder de descarga total, pero el efecto memoria de las pilas de NiMH es obvio y el coste de fabricación es relativamente alto, por lo que se utilizan principalmente en herramientas eléctricas y en un futuro próximo se popularizarán totalmente en el campo de la automoción.
Baterías de plomo-ácido
Las baterías de plomo-ácido son grandes en tamaño y peso, pueden liberar relativamente poca energía y tienen una vida útil relativamente corta, pero las materias primas utilizadas en su producción no son costosas y su estabilidad es relativamente excelente, por lo que pueden volver a reciclarse. En la actualidad, se utilizan mucho en triciclos eléctricos y sustitución de la batería de la motocicletay tienen la mayor cuota del mercado energético.
Pila de combustible
Con sus ventajas de baja emisión de gases nocivos y baja contaminación acústica, las pilas de combustible tienen un amplio margen de desarrollo en el campo de los vehículos de nueva energía. El principio de funcionamiento de las pilas de combustible es convertir la energía química en electricidad. Sin embargo, el nivel de la tecnología de las pilas de combustible y las instalaciones de infraestructura en China siguen siendo diferentes en comparación con las de los países desarrollados. Por esta razón, China necesita aumentar el nivel de investigación sobre pilas de combustible para garantizar que éstas puedan aplicarse bien en los vehículos de nueva energía.
Sistema de refrigeración de baterías de vehículos de nueva energía
El sistema de refrigeración de la batería de los vehículos de nueva energía se compone principalmente de la refrigeración del sistema de alimentación y la refrigeración del sistema de suministro de energía, donde la refrigeración del sistema de alimentación es para el motor de accionamiento, el controlador, etc., y la refrigeración del sistema de suministro de energía es principalmente para la batería de alimentación y el cargador del vehículo. La distancia de la batería de potencia del vehículo de nueva energía tiene una cierta influencia en la temperatura de trabajo de todo el paquete de baterías, y el aumento de la distancia de la batería también aumentará la temperatura de trabajo del paquete de baterías, mientras que la distribución de la temperatura es relativamente uniforme durante el período de concentración del paquete de baterías.
La batería de potencia de los vehículos de nueva energía se convierte principalmente de energía química a energía eléctrica, y luego de energía eléctrica a energía cinética de los vehículos de nueva energía, y el calor generado en el proceso de conversión de energía no puede ser liberado de manera oportuna, causará un aumento significativo de la temperatura alrededor de la batería de potencia, lo que tendrá un impacto en la estabilidad de las baterías de litio. Al mismo tiempo, la batería se encuentra siempre en un estado de alta temperatura, lo que también tendrá un impacto en el rendimiento de la batería, y acortará en gran medida la vida útil de la batería.
Con la aplicación del sistema de refrigeración de la batería, los vehículos de nueva energía pueden garantizar que el pack de baterías se encuentre siempre en un entorno adecuado para la conversión de energía, asegurando el máximo rendimiento del vehículo. Para ello, el sistema de refrigeración de la batería puede hacer pleno uso del modelo de gestión del calor del pack de baterías del automóvil para regular adecuadamente la temperatura de la batería de energía, proporcionando calor a la batería cuando es relativamente baja, y enfriándola cuando es demasiado alta, garantizando que la batería de energía esté siempre en las mejores condiciones de funcionamiento y mejorando el rendimiento general de la batería de energía.
Análisis de la tecnología de refrigeración de baterías de vehículos de nueva energía
Tecnología de refrigeración de baterías de aire
Esta tecnología de refrigeración de baterías utiliza el aire como medio de refrigeración para lograr el propósito de refrigeración de la batería con la ayuda del principio de intercambio de calor por convección. La propia tecnología de refrigeración de baterías por aire tiene las características de bajo coste de mantenimiento y bajo coste de fabricación, por lo que puede utilizarse ampliamente como dispositivo de protección de las baterías de potencia. Al mismo tiempo, la tecnología de refrigeración de baterías por aire en el proceso de aplicación también está sujeta a la capacidad calorífica específica del aire y a la naturaleza de la conductividad térmica, por lo que la tecnología de baterías refrigeradas por aire no es muy eficiente en la refrigeración de baterías.
Tecnología de refrigeración líquida de baterías
Esta tecnología de refrigeración de baterías tiene las ventajas de un alto coeficiente de capacidad calorífica específica y un alto coeficiente de transferencia de calor, utilizando medios líquidos para lograr la refrigeración de baterías de energía. El medio de refrigeración aplicado en la tecnología de refrigeración líquida de baterías son principalmente sustancias en fase líquida, como etilenglicol, agua y refrigerantes que pueden utilizarse como refrigerantes para conseguir el efecto de refrigeración de la batería. La tecnología de refrigeración líquida de baterías se divide en medios de refrigeración directa y medios de refrigeración indirecta según los diferentes métodos de contacto. Los medios de refrigeración directa de la batería consisten en sumergir completamente el módulo de la batería en el líquido refrigerante aislante, mediante la realización del contacto directo entre el líquido refrigerante y la batería para lograr el propósito de refrigeración de la batería.
Los medios de refrigeración indirecta de la batería consisten en establecer serpentines de refrigeración alrededor del pack de baterías, mediante el flujo de líquido refrigerante en el que el propósito de la refrigeración de la batería por transferencia de calor por convección y medios de refrigeración. El medio de refrigeración que se aplica a menudo en esta etapa es el nuevo medio de refrigeración electrónico NOVEC 7000, que adopta el método de refrigeración de transferencia de calor y absorción de calor de cambio de fase media para garantizar que la temperatura de trabajo de la batería se mantenga siempre a unos 35 ℃, mientras que el medio de glicol aplicado en el pasado aumentará gradualmente la temperatura de trabajo de la batería en múltiples ciclos. Por lo tanto, el nuevo medio de refrigeración electrónico NOVEC 7000 tiene buenas perspectivas de aplicación en el sistema de refrigeración de baterías de vehículos de nueva energía.
Tecnología de refrigeración de baterías por tubos de calor
Esta tecnología de refrigeración de baterías utiliza principalmente equipos de tubo hueco bien sellado para la refrigeración, llenando el equipo de tubo hueco con un proceso de cambio de fase, y estableciendo evaporadores y condensadores en ambos extremos del tubo para lograr el efecto de refrigeración de la batería. El principio de la tecnología de refrigeración de baterías por tubo de calor es utilizar el evaporador para absorber suficiente calor, el estado cerrado del núcleo capilar del tubo hueco de vaporización de líquido para producir una cierta cantidad de presión de aire, de modo que fluya gradualmente en la dirección del condensador, el gas liberará calor al pasar por el condensador, el gas se volverá a consolidar en un líquido para continuar absorbiendo calor, y así sucesivamente en forma de ciclos repetidos para lograr el propósito de refrigeración de la batería.
Tecnología de refrigeración de baterías con materiales de cambio de fase
Esta tecnología de refrigeración de baterías utiliza principalmente el principio de absorción de calor por cambio de fase para lograr el propósito de reducir la temperatura de trabajo de la batería. El propio material de cambio de fase tiene las características técnicas de no ser tóxico e inocuo, excelente estabilidad térmica y bajo coste de aplicación. La tecnología de refrigeración de la batería de tubo de calor en el proceso de aplicación específica no necesita depender de ningún equipo de canal o equipo eléctrico, puede garantizar la uniformidad de la temperatura global del paquete de baterías, para evitar que el paquete de baterías tiene una situación de punto caliente, por lo que en la aplicación del enlace puede garantizar la seguridad de la operación del paquete de baterías.
Resumen
En el contexto del desarrollo sostenible, la industria de los vehículos de nueva energía se está desarrollando rápidamente y se ha comprometido a resolver los problemas del consumo de energía y la contaminación medioambiental en varios aspectos. En la actualidad, la capacidad eléctrica del pack de baterías y el número de módulos de batería de los vehículos de nueva energía aumentan gradualmente, y el calor liberado por el pack de baterías de potencia también se incrementa en gran medida.
La aplicación de la tecnología de refrigeración de baterías de vehículos de nueva energía puede prolongar aún más la vida útil de la batería y garantizar eficazmente la seguridad del paquete de baterías. Por lo tanto, en el proceso de diseño del sistema de refrigeración de la batería de potencia de vehículos de nueva energía, es necesario aplicar de forma flexible la tecnología de refrigeración de la batería de aire, la tecnología de refrigeración de la batería de líquido, la tecnología de refrigeración de la batería de tubo de calor y la tecnología de refrigeración de la batería de material de cambio de fase para prestar atención a la gestión térmica de la batería de potencia y promover el desarrollo sostenible de los vehículos de nueva energía.