Gestion thermique pour batterie EV
Le véhicule à énergie nouvelle est un projet soutenu par la Chine. Il s'est développé rapidement ces dernières années. L'ensemble de la technologie du véhicule et la technologie des pièces du véhicule électrique sont également constamment innovés, et de nouvelles technologies et processus sont constamment introduits. Dans le domaine de la dissipation thermique, le point clé de la dissipation thermique des véhicules électriques réside dans la dissipation thermique des batteries de puissance et des contrôleurs. Faire du bon travail dans la conception thermique de ces deux pièces est également une garantie nécessaire au fonctionnement stable des véhicules électriques.
Le fonctionnement sûr des batteries dépend fortement de la température ambiante. La température de fonctionnement des batteries au lithium est de 0-50 degrés et la température de fonctionnement optimale est de 20-40 degrés. Si la température dépasse 50 degrés, l'accumulation de chaleur de la batterie affectera directement la durée de vie de la batterie. Lorsque la température de la batterie dépasse 80 degrés, la batterie peut exploser. En 2023. Le volume des ventes de véhicules électriques en Chine atteint 9,4 millions d’unités. Par conséquent, afin de réduire la fréquence des accidents de sécurité sociale, la conception de la gestion thermique des batteries, qui sont les composants essentiels des véhicules électriques, est particulièrement importante.
Le système de gestion thermique de la batterie comprend des modes actif et passif, et la gestion thermique active comprend le refroidissement par air, le refroidissement par liquide et le refroidissement par réfrigérant ; La gestion thermique passive comprend le refroidissement naturel, le refroidissement par caloduc et les matériaux à changement de phase. La technologie de gestion thermique des batteries au lithium comprend principalement quatre types : le refroidissement par air, le refroidissement par liquide, le refroidissement par caloduc et le refroidissement par changement de phase.
Le refroidissement par air utilise l'air comme support d'échange thermique pour contrôler et distribuer la température interne du système de batterie de puissance. Selon les méthodes de dissipation thermique et de ventilation, le refroidissement par air peut être divisé en ventilation en série et ventilation parallèle. La technologie de refroidissement par air présente des inconvénients tels qu'une faible conductivité thermique et un mauvais effet de contrôle sur l'uniformité de la température du bloc de batterie. En raison de la tendance au développement d'une densité énergétique élevée dans les batteries de puissance au lithium, le refroidissement par air devient progressivement difficile à répondre aux exigences de la technologie de gestion thermique.
Le refroidissement liquide utilise le liquide de refroidissement comme support d'échange thermique pour contrôler et distribuer la température interne du système de batterie de puissance. Ce système utilise généralement des pompes à eau et des canalisations pour compléter le flux de liquide de refroidissement dans le système de batterie. Le refroidissement liquide présente des avantages tels qu'une efficacité de refroidissement élevée, une conductivité thermique élevée et peut améliorer la cohérence de la température du bloc de batterie. Cependant, une fuite de liquide peut provoquer des courts-circuits de la batterie, c'est pourquoi des exigences d'étanchéité élevées sont requises pour le refroidissement liquide, ce qui constitue un problème de sécurité dans le refroidissement liquide. Dans le même temps, le refroidissement liquide augmentera le poids de l’ensemble du système de batterie au lithium, ce qui n’est pas propice à la tendance à la légèreté des batteries au lithium de puissance.
Le refroidissement par caloduc est un système de gestion thermique qui utilise le changement de phase pour réaliser la conduction thermique. Le caloduc se compose d’une section d’évaporation, d’une section d’isolation et d’une section de condensation. Le milieu à l'intérieur du conduit d'air scellé absorbera la chaleur générée par la batterie pendant la phase d'évaporation, puis transférera la chaleur à l'environnement extérieur à travers la section de condensation, obtenant ainsi l'effet de refroidir rapidement la batterie.
Les matériaux à changement de phase sont des matériaux qui peuvent changer d'état physique dans une certaine plage de température. Le refroidissement par changement de phase présente les avantages d'une dissipation thermique rapide, d'une uniformité à haute température et d'une isolation à basse température. Il peut également améliorer les propriétés physiques et chimiques en combinant des matériaux à changement de phase avec d'autres matériaux selon le type de matériau à changement de phase. L'utilisation de matériaux à changement de phase pour le refroidissement peut réduire l'espace occupé par le système de batterie sans consommer d'énergie supplémentaire de la batterie. Mais il existe également des inconvénients tels qu'une faible conductivité thermique et des fuites faciles. Si le refroidissement par changement de phase est combiné à d'autres méthodes de gestion thermique pour dissiper en temps opportun la chaleur absorbée par les matériaux à changement de phase dans l'environnement externe, l'effet de refroidissement des matériaux à changement de phase peut être utilisé de manière durable.
Actuellement, dans l’itération des véhicules électriques, l’innovation technologique en matière de gestion thermique des batteries occupe toujours une place très importante. À l’avenir, les systèmes de gestion thermique des batteries de véhicules électriques continueront de progresser sous de nombreux aspects, notamment en améliorant l’efficacité, en réduisant les coûts et en améliorant l’intelligence.
