Tecnologie di frontiera e tendenze di sviluppo
nella gestione termica automobilistica
Il raffreddamento ad acqua è il principale metodo di raffreddamento per le batterie di alimentazione
Il raffreddamento a liquido è la tecnologia tradizionale per il raffreddamento delle batterie di potenza. L'autonomia della batteria è strettamente correlata alla temperatura operativa ambientale, quindi il controllo della temperatura è il fulcro della gestione termica per i tre-sistemi elettrici. In base al metodo di gestione, il raffreddamento del pacco batteria (controllo della temperatura) comprende principalmente quattro categorie: raffreddamento naturale, raffreddamento ad aria, raffreddamento a liquido e raffreddamento diretto. Il raffreddamento ad aria soffre di scarsa consistenza e difficoltà nel controllare l'effetto di raffreddamento, mentre il raffreddamento diretto con refrigerante è più impegnativo. Pertanto, il raffreddamento a liquido rimane l’approccio principale per il raffreddamento della batteria.
Il flusso d'aria consente lo scambio termico convettivo tra il pacco batteria e l'aria esterna. Questo metodo di raffreddamento può essere classificato come raffreddamento naturale o raffreddamento ad aria forzata con ventola. Il mezzo di raffreddamento è l'aria.
Vantaggi:
1. Basso costo
2. Consumo energetico leggero e basso
3. Altamente commerciabile
Svantaggi:
1. Bassa efficienza di dissipazione del calore
2. Richiede un ampio spazio di layout
A causa della maggiore capacità termica specifica dei liquidi, l'efficienza di raffreddamento è maggiore. Le piastre e i tubi di raffreddamento a liquido vengono posizionati sul pacco batteria oppure il pacco batteria è direttamente immerso al suo interno, utilizzando un refrigerante come acqua-glicole etilenico per lo scambio di calore. Il mezzo è un refrigerante come acqua-glicole etilenico.
Vantaggi:
Elevata efficienza di dissipazione del calore
Buona uniformità di distribuzione della temperatura
Altamente commerciabile
Svantaggi:
Struttura complessa e costo elevato
Peso di installazione elevato
Rischio di perdite
3. Raffreddamento diretto del refrigerante
Il gas refrigerante viene condensato in un liquido ad alta-temperatura e media-pressione mediante un compressore e un condensatore-frontale. Il refrigerante evapora quindi assorbendo calore dall'evaporatore del climatizzatore dell'abitacolo o dalla piastra fredda all'interno del pacco batteria. Il refrigerante ritorna quindi allo stato gassoso attraverso la valvola di espansione e ritorna al compressore, completando il ciclo. Il mezzo è un refrigerante (R134a, R744, ecc.)
Vantaggi:
Buone prestazioni di raffreddamento
Buona distribuzione della temperatura
Risposta rapida
Svantaggi:
Costo elevato
Elevate barriere tecniche
Non ancora commercializzato
