การวิเคราะห์ระบบการจัดการระบายความร้อนของสื่อถ่ายเทความร้อนหลัก 3 ชนิดของแบตเตอรี่กำลัง

หนึ่งในเทคโนโลยีที่สำคัญของรถยนต์พลังงานใหม่คือแบตเตอรี่พลังงานคุณภาพของแบตเตอรี่จะกำหนดต้นทุนของรถยนต์ไฟฟ้าในด้านหนึ่ง และระยะการขับขี่ของรถยนต์ไฟฟ้าอีกด้านหนึ่งปัจจัยสำคัญสำหรับการยอมรับและการนำไปใช้อย่างรวดเร็ว

ตามลักษณะการใช้งาน ข้อกำหนด และขอบเขตการใช้งานของแบตเตอรี่กำลัง ประเภทการวิจัยและพัฒนาของแบตเตอรี่กำลังในและต่างประเทศมีดังนี้: แบตเตอรี่ตะกั่วกรด แบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียม แบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน เซลล์เชื้อเพลิง ฯลฯ ซึ่งการพัฒนาแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนได้รับความสนใจมากที่สุด

พฤติกรรมการสร้างความร้อนของแบตเตอรี่

แหล่งความร้อน อัตราการสร้างความร้อน ความจุความร้อนของแบตเตอรี่ และพารามิเตอร์อื่นๆ ที่เกี่ยวข้องของโมดูลพลังงานแบตเตอรี่มีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับธรรมชาติของแบตเตอรี่ความร้อนที่ปล่อยออกมาจากแบตเตอรี่ขึ้นอยู่กับลักษณะและคุณลักษณะทางเคมี เครื่องกล และไฟฟ้าของแบตเตอรี่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งลักษณะของปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้าพลังงานความร้อนที่เกิดขึ้นในปฏิกิริยาของแบตเตอรี่สามารถแสดงได้ด้วยความร้อนจากปฏิกิริยาของแบตเตอรี่ Qr;โพลาไรเซชันเคมีไฟฟ้าทำให้แรงดันไฟฟ้าที่แท้จริงของแบตเตอรี่เบี่ยงเบนไปจากแรงเคลื่อนไฟฟ้าที่สมดุล และการสูญเสียพลังงานที่เกิดจากโพลาไรเซชันของแบตเตอรี่จะแสดงโดย Qpนอกจากปฏิกิริยาของแบตเตอรี่ที่เกิดขึ้นตามสมการปฏิกิริยาแล้ว ยังมีปฏิกิริยาข้างเคียงอีกด้วยปฏิกิริยาข้างเคียงโดยทั่วไป ได้แก่ การสลายตัวของอิเล็กโทรไลต์และการคายประจุแบตเตอรี่เองความร้อนจากปฏิกิริยาด้านข้างที่เกิดขึ้นในกระบวนการนี้คือ Qsนอกจากนี้ เนื่องจากแบตเตอรี่ใดๆ ก็ตามจะมีความต้านทานอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ จูลความร้อน Qj จะถูกสร้างขึ้นเมื่อมีกระแสไหลผ่านดังนั้น ความร้อนรวมของแบตเตอรี่คือผลรวมของความร้อนในด้านต่างๆ ต่อไปนี้: Qt=Qr+Qp+Qs+Qj

ขึ้นอยู่กับกระบวนการชาร์จ (คายประจุ) เฉพาะ ปัจจัยหลักที่ทำให้แบตเตอรี่สร้างความร้อนก็แตกต่างกันเช่นกันตัวอย่างเช่น เมื่อชาร์จแบตเตอรี่ตามปกติ Qr จะเป็นปัจจัยหลักและในระยะต่อมาของการชาร์จแบตเตอรี่ เนื่องจากการสลายตัวของอิเล็กโทรไลต์ ปฏิกิริยาข้างเคียงจึงเริ่มเกิดขึ้น (ความร้อนของปฏิกิริยาด้านข้างคือ Qs) เมื่อแบตเตอรี่ชาร์จเกือบเต็มและชาร์จมากเกินไป สิ่งที่เกิดขึ้นส่วนใหญ่คือการสลายตัวของอิเล็กโทรไลต์ โดยที่ Qs มีอิทธิพลเหนือ .ความร้อนของจูล Qj ขึ้นอยู่กับกระแสและความต้านทานวิธีการชาร์จที่ใช้กันทั่วไปดำเนินการภายใต้กระแสคงที่ และ Qj เป็นค่าเฉพาะในขณะนี้อย่างไรก็ตามในระหว่างการสตาร์ทและการเร่งความเร็ว กระแสไฟฟ้าค่อนข้างสูงสำหรับ HEV ค่านี้เทียบเท่ากับกระแสหลายสิบแอมแปร์ถึงหลายร้อยแอมแปร์ในเวลานี้ ความร้อนของจูล Qj มีขนาดใหญ่มากและกลายเป็นแหล่งหลักของการปล่อยความร้อนของแบตเตอรี่

จากมุมมองของความสามารถในการควบคุมการจัดการระบายความร้อน ระบบการจัดการระบายความร้อน(สบส) สามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท คือ เชิงรุกและเชิงโต้ตอบจากมุมมองของตัวกลางการถ่ายเทความร้อน ระบบการจัดการความร้อนสามารถแบ่งออกเป็น:เครื่องทำความร้อนอากาศ PTC) ระบายความร้อนด้วยของเหลว(เครื่องทำความร้อน PTC Coolant) และการเก็บความร้อนแบบเปลี่ยนเฟส