مبدأ العمل من حزم بطارية التبريد السائل

في صميم حزمة بطارية التبريد السائل يكمن نظام إدارة حراري مصمم بعناية. تم تصميم هذا النظام لتنظيم درجة حرارة خلايا البطارية ، مما يضمن عملها في نطاق درجة الحرارة الأمثل.

1. تدوير سائل التبريد

يتم تعميم سائل سائل ، غالبًا ما يتم تعميم مزيج من الماء والجليكول (على غرار التجمد على السيارات) أو غيرها من السوائل المتخصصة من خلال شبكة من القنوات أو الأنابيب المدمجة داخل حزمة البطارية. يتم وضع هذه القنوات بشكل استراتيجي على مقربة من خلايا البطارية. يتم ضخ المبرد من خلال هذه القنوات بواسطة مضخة سائل التبريد المخصصة. عادةً ما يتم تشغيل هذه المضخة كهربائياً والتحكم فيها بواسطة نظام إدارة البطارية (BMS). تراقب BMS المعلمات المختلفة للبطارية ، بما في ذلك درجة الحرارة ، وضبط سرعة المضخة لتنظيم معدل تدفق المبرد بناءً على الحمل الحراري.

2. امتصاص الحرارة

عندما تصريف خلايا البطارية أو الشحن ، يحدث تفاعل كيميائي ، مما يولد الحرارة. يمتص المبرد السائل الذي يتدفق عبر القنوات المجاورة للخلايا هذه الحرارة. يتمتع المبرد بسعة حرارة عالية ، مما يعني أنه يمكن أن يمتص كمية كبيرة من الحرارة دون زيادة كبيرة في درجة حرارته. يحدث نقل الحرارة من خلايا البطارية إلى المبرد من خلال التوصيل. يسمح التلامس الوثيق بين الخلايا والقنوات المليئة بالبرودة بنقل الحرارة الفعال.

3. المبادلات الحرارية

بمجرد أن يمتص المبرد الحرارة من خلايا البطارية ، فإنه يحتاج إلى تحرير هذه الحرارة إلى البيئة الخارجية. هذا هو المكان الذي تدخل فيه المبادلات الحرارية في اللعب. هناك نوعان رئيسيان من المبادلات الحرارية المستخدمة في حزم بطارية التبريد السائل: المبادلات الحرارية المبردة بالهواء والمبادلات الحرارية السائل إلى السائل.

· في مبادل حراري مبرد بالهواء ، يتدفق المبرد الساخن عبر سلسلة من الزعانف أو الأنابيب. تهب المروحة الهواء على هذه الزعانف أو الأنابيب ، ويتم نقل الحرارة من المبرد إلى الهواء. هذا يبرد المبرد ، والذي يمكن إعادة تدويره مرة أخرى إلى حزمة البطارية لامتصاص المزيد من الحرارة.

من ناحية أخرى ، استخدم المبادلات الحرارية السائلة إلى السائلة ، حلقة سائل تبريد ثانوي. يتم تمرير المبرد الساخن من حزمة البطارية عبر مبادل حراري حيث ينقل حرارته إلى سائل تبريد ثانوي. غالبًا ما يتم توصيل هذا المبرد الثانوي بأنظمة التبريد الأخرى في السيارة ، مثل نظام تكييف الهواء أو نظام تبريد المحرك (في المركبات الهجينة). ثم يتبدل المبرد الثانوي الحرارة إلى البيئة من خلال عملية تبادل الحرارة الخاصة بها.

4. مراقبة درجة الحرارة والتحكم

يلعب نظام إدارة البطارية دورًا مهمًا في التشغيل الكلي لحزمة بطارية التبريد السائل. يراقب باستمرار درجة حرارة خلايا البطارية في نقاط متعددة داخل حزمة البطارية. إذا تجاوزت درجة حرارة أي خلية أو مجموعة من الخلايا النطاق الأمثل ، يمكن أن تتخذ BMS عدة إجراءات:

· زيادة سرعة مضخة المبرد لتعزيز معدل تدفق المبرد ، مما يضمن امتصاص المزيد من الحرارة.

· اضبط تشغيل المبادل الحراري ، مثل زيادة سرعة المروحة في مبادل حراري مبرد بالهواء أو ضبط معدل تدفق المبرد الثانوي في مبادل حراري سائل إلى سائل.

· الحد من الشحن أو معدل التفريغ للبطارية لتقليل توليد الحرارة إذا كان لا يمكن التحكم في درجة الحرارة بشكل فعال على خلاف ذلك.

ملخص

يعد مبدأ عمل حزمة بطارية التبريد السائل عملية منسقة جيدًا لدورة التبريد ، وامتصاص الحرارة ، وتبديد الحرارة من خلال المبادلات الحرارية ، ومراقبة درجة الحرارة الدقيقة والتحكم فيها بواسطة نظام إدارة البطارية. هذا يضمن التشغيل الآمن والفعال لحزمة البطارية ، وتوسيع عمره والحفاظ على أدائها.