Način toplotnega upravljanja za povsem električna vozila: hlajenje z baterijo
Pri novih aplikacijah elektrifikacije vozil je pomembno hlajenje in ogrevanje električnih komponent, da se ohranijo na optimalni delovni temperaturi, saj to zagotavlja življenjsko dobo in učinkovitost električnih komponent. Zato je nujen ustrezen sistem toplotnega upravljanja. Z drugimi besedami, potrebno je oblikovati ustrezne sisteme upravljanja toplote posebej za uporabljene komponente elektrifikacije.
Zračno hlajeni sistemi so najpogosteje uporabljeni, ker so preprosti po zasnovi, nizki stroški in nimajo težav s puščanjem. Zračno hlajenje delimo na aktivno s prisilno konvekcijo in pasivno z naravno konvekcijo. V primerjavi z mediji, kot so tekočine, ima zrak majhno toplotno kapaciteto (Cp=1,006 kJ/kgK pri standardni temperaturi) in nizko toplotno prevodnost, zato zračno hlajenje verjetno ne bo izbira za električna vozila naslednje generacije z večji paketi baterij in hitrejše polnjenje. Prednostna tehnologija.
Tekočinsko hlajenje lahko razdelimo na indirektne in neposredne metode. Hladilno sredstvo ima večjo toplotno kapaciteto in večjo toplotno prevodnost kot zrak. Zaradi uravnoteženega nadzora temperature je posredno tekočinsko hlajenje trenutno ena najpogosteje uporabljenih rešitev pri toplotnem upravljanju baterij. Najpogosteje uporabljena hladilna tekočina je mešanica vode in glikola. Načelo posrednega hlajenja je omogočiti pretok hladilne tekočine skozi kanale na dnu ali ob strani modula celica/baterija za prenos toplote stran od sistema
Hlajenje je mogoče izboljšati z uporabo posebnih toplotnih vmesnikov (TIM). Pomanjkljivost posrednega tekočinskega hlajenja v primerjavi z zračnim je kompleksnost sistema. Več komponent in kanalov/cevi lahko povzroči več okvar, dodatno težo in težave s puščanjem.
Druga nastajajoča hladilna tehnologija je neposredno tekočinsko hlajenje, znano tudi kot potopno hlajenje, ki popolnoma potopi baterijo v dielektrično tekočino. To je neprevodna tekočina z visoko odpornostjo na električni preboj. Uvedba te tehnologije pomeni, da se lahko kompleksnost baterijskega procesa in zasnove komponent močno zmanjša, pomaga pa tudi zmanjšati težo in prostornino sistema ter znatno izboljšati stabilnost in uravnoteženost nadzora temperature baterije. Potopno hlajenje lahko po potrebi ogreje ali ohladi baterijo brez potrebe po toplotnem izmenjevalniku, kar nudi znatno povečanje učinkovitosti. Potopno hlajenje akumulatorjev električnih vozil je še vedno v povojih, vendar že obstajajo nekateri primeri uporabe, kot je patentiran sistem popolnoma potopljenih celic Faraday Future, potopno hlajenje Audija RS Q e-tron na reliju Dakar. Tehnologija tekočega hlajenja ali sistem IMMERSIO™ podjetja Xingji Technology, ki so ga ustanovili nekdanji zaposleni v Panasonicu in Tesli.
