Sähköajoneuvojen akkujärjestelmän lämmönhallintatekniikan nykyinen tila
Tehoakkujen lämmönpoistotutkimus voidaan jakaa ilmalämmön hajoamiseen, nestejäähdytyslämmön hajoamiseen, kiinteän faasin muutosmateriaalin lämmönpoistoon ja lämpöputkien lämmönpoistoon. Nykyiset tärkeimmät lämmönpoistoteknologiat ovat pääasiassa kolme edellistä.
Ilmajäähdytteinen lämmönpoistojärjestelmä
Ilmajäähdytteistä lämmönpoistojärjestelmää kutsutaan myös ilmajäähdytteiseksi lämmönpoistojärjestelmäksi. Ilmajäähdytteinen lämmönpoistomenetelmä on yksinkertaisin. Sen tarvitsee vain päästää ilmaa virtaamaan akun pinnan läpi poistaakseen tehoakun tuottaman lämmön, jotta se saavuttaa tehoakun jäähdytystarkoituksen.
Ilmajäähdytteisessä tyypissä on eri ilmanvaihtotoimenpiteiden mukaan kaksi tapaa luonnollinen konvektiolämmönpoisto ja pakkotuuletuslämmönpoisto.
Luonnollinen konvektiolämmönpoisto ei ole riippuvainen ulkoisista pakkotuuletustoimenpiteistä (kuten puhaltimien lisäämisestä jne.), vaan se käyttää vain akun sisällä olevan nesteen synnyttämää ilmavirtaa lämpötilan muutosten vuoksi jäähdyttämiseen ja lämmön haihduttamiseen.
Pakkokonvektiojäähdytysjärjestelmä on jäähdytysjärjestelmä, joka perustuu luonnolliseen konvektiojäähdytysjärjestelmään sekä vastaavaan pakkotuuletustekniikkaan.
Tällä hetkellä virta-akkujen ilmajäähdytteisiä lämmönpoistojärjestelmiä on kahta päätyyppiä: sarja- ja rinnakkaisjärjestelmiä. Tämän menetelmän vaikutus on kuitenkin heikko, ja akun korkean lämpötilan tasaisuutta on vaikea saavuttaa.
Nestejäähdytysjärjestelmä
Tehoakun nestejäähdytteisellä lämmönpoistojärjestelmällä tarkoitetaan lämmönpoistojärjestelmää, jossa kylmäaine koskettaa suoraan tai epäsuorasti tehoakkua ja ottaa sitten pois akusta syntyneen lämmön nestemäisen nesteen kiertämisen kautta lämmön haihduttamiseksi. .
Kylmäaine voi olla vettä, veden ja etyleeniglykolin seosta, mineraaliöljyä, R134a jne. Näillä kylmäaineilla on korkea lämmönjohtavuus ja ne voivat saavuttaa paremman lämmönpoiston.
Myös nykyisellä tehoakkujen nestejäähdytystekniikalla on varsin kypsää tekniikkaa, ja sitä on käytetty laajalti sähköajoneuvojen lämmönpoistojärjestelmässä. Esimerkiksi Teslan akkupakkaus käyttää nestejäähdytysmenetelmää, jossa on veden ja etyleeniglykolin seosta lämmön haihduttamiseen. BMW i3 käyttää R134a:ta lämmönpoistoon.
Nestejäähdytteiset järjestelmät vaativat usein monimutkaisempia ja tiukempia rakennesuunnitelmia nestemäisen kylmäaineen vuotamisen estämiseksi ja akun kennojen tasaisuuden varmistamiseksi akussa, ja nestejäähdytteisen järjestelmän monimutkainen rakenne vaikeuttaa myös koko lämmönpoistojärjestelmää. Se on erittäin raskas, mikä ei ainoastaan lisää koko ajoneuvon painoa, vaan lisää myös huomattavasti koko ajoneuvon taakkaa, ja samalla sen rakenteen monimutkaisuuden ja korkean tiivistyskyvyn vuoksi sitä on suhteellisen vaikea huoltaa ja huoltaa nestejäähdytysjärjestelmää, ja myös ylläpitokustannukset kasvavat vastaavasti.