Šilumos valdymo režimas grynai elektrinėms transporto priemonėms: aušinimas panardinant į akumuliatorių
Naujose transporto priemonių elektrifikavimo srityse svarbu vėsinti ir šildyti elektrinius komponentus, kad jie būtų optimalioje darbinėje temperatūroje, nes tai garantuoja elektrinių komponentų tarnavimo laiką ir našumą. Todėl būtina tinkama šilumos valdymo sistema. Kitaip tariant, būtina sukurti tinkamas šilumos valdymo sistemas, skirtas specialiai naudojamiems elektrifikavimo komponentams.
Oru aušinamos sistemos yra plačiausiai naudojamos, nes yra paprastos konstrukcijos, nebrangios ir neturi nuotėkio problemų. Oro aušinimas skirstomas į aktyvųjį, naudojant priverstinę konvekciją, ir pasyvųjį, naudojant natūralią konvekciją. Palyginti su tokiomis terpėmis kaip skysčiai, oras turi mažą šiluminę talpą (Cp=1,006 kJ/kgK esant standartinei temperatūrai) ir žemą šilumos laidumą, todėl vargu ar aušinimas oru būtų pasirinkimas naujos kartos elektra varomoms transporto priemonėms su didesnės baterijos ir greitesnis įkrovimas. Pageidautina technologija.
Aušinimas skysčiu gali būti suskirstytas į netiesioginius ir tiesioginius būdus. Aušinimo skystis turi didesnę šilumos talpą ir didesnį šilumos laidumą nei oras. Dėl subalansuotos temperatūros kontrolės netiesioginis aušinimas skysčiu šiuo metu yra vienas dažniausiai naudojamų baterijų šilumos valdymo sprendimų. Dažniausiai naudojamas aušinimo skystis yra vandens ir glikolio mišinys. Netiesioginio aušinimo principas yra leisti aušinimo skysčiui tekėti per kanalus, esančius elemento/baterijos modulio apačioje arba šone, kad šiluma būtų pašalinta iš sistemos.
Aušinimą galima pagerinti naudojant specialias šiluminės sąsajos medžiagas (TIM). Netiesioginio aušinimo skysčiu trūkumas, palyginti su aušinimo oru, yra sistemos sudėtingumas. Daugiau komponentų ir kanalų / vamzdžių gali sukelti daugiau gedimų, papildomo svorio ir nuotėkio problemų.
Kita nauja aušinimo technologija yra tiesioginis aušinimas skysčiu, dar žinomas kaip panardinamasis aušinimas, kuris visiškai panardina akumuliatorių į dielektrinį skystį. Tai nelaidus skystis, pasižymintis dideliu atsparumu elektros gedimams. Šios technologijos įdiegimas reiškia, kad galima žymiai sumažinti akumuliatoriaus proceso ir komponentų projektavimo sudėtingumą, taip pat padeda sumažinti sistemos svorį ir tūrį bei žymiai pagerinti akumuliatoriaus temperatūros valdymo stabilumą ir pusiausvyrą. Panardinamasis aušinimas gali šildyti arba vėsinti akumuliatorių, jei reikia, nenaudojant šilumokaičio, o tai žymiai padidina efektyvumą. Elektrinių transporto priemonių akumuliatorių panardinamasis aušinimas vis dar yra pradiniame etape, tačiau jau yra tam tikrų naudojimo atvejų, pavyzdžiui, Faraday Future patentuota visiškai panardinta elementų sistema, Audi RS Q e-tron panardinamasis aušinimas Dakaro ralyje. Skysčio aušinimo technologija arba Xingji Technology IMMERSIO™ sistema, kurią įkūrė buvę Panasonic ir Tesla darbuotojai.
