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Ansichten: 37 Autor: Site Editor Veröffentlichung Zeit: 2025-03-20 Herkunft: Website
Im Kern einer Flüssigkühlungs -Akku liegt ein sorgfältig konstruiertes thermisches Managementsystem. Dieses System ist so ausgelegt, dass die Temperatur der Batteriezellen reguliert wird und sicherstellt, dass sie in einem optimalen Temperaturbereich arbeiten.
Ein flüssiges Kühlmittel, häufig eine Mischung aus Wasser und Glykol (ähnlich wie Automobil -Frostschutzmittel) oder anderen spezialisierten Flüssigkeiten, wird durch ein Netzwerk von Kanälen oder Rohren zirkuliert, die in den Akku integriert sind. Diese Kanäle werden strategisch in unmittelbarer Nähe zu den Batteriezellen platziert. Das Kühlmittel wird durch eine dedizierte Kühlmittelpumpe durch diese Kanäle gepumpt. Diese Pumpe wird in der Regel vom Batterieverwaltungssystem (BMS) elektrisch angetrieben und gesteuert. Das BMS überwacht verschiedene Parameter der Batterie, einschließlich Temperatur, und stellt die Pumpengeschwindigkeit an, um die Durchflussrate des Kühlmittels basierend auf der Wärmebelastung zu regulieren.
Wenn die Batteriezellen entlassen oder geladen werden, tritt eine chemische Reaktion auf, die Wärme erzeugt. Das flüssige Kühlmittel, das durch die an die Zellen nebeneinander befindlichen Kanäle fließt, absorbiert diese Wärme. Das Kühlmittel hat eine hohe spezifische Wärmekapazität, was bedeutet, dass sie eine große Menge Wärme ohne signifikante Erhöhung seiner eigenen Temperatur aufnehmen kann. Die Wärmeübertragung von den Batteriezellen zum Kühlmittel erfolgt durch Leitung. Der enge Kontakt zwischen den Zellen und den mit Kühlmittel gefüllten Kanälen ermöglicht eine effiziente Wärmeübertragung.
Sobald das Kühlmittel die Wärme aus den Batteriezellen absorbiert hat, muss diese Wärme in die externe Umgebung abgelegt werden. Hier kommen Wärmetauscher ins Spiel. Es gibt zwei Haupttypen von Wärmetauschern, die in Batteriepackungen für flüssige Kühlung verwendet werden: luftgekühlte Wärmetauscher und Wärmetauscher von Flüssigkeit zu Flüssigkeit.
· In einem luftgekühlten Wärmetauscher fließt das heiße Kühlmittel durch eine Reihe von Flossen oder Röhrchen. Ein Ventilator bläst Luft über diese Flossen oder Röhrchen, und die Hitze des Kühlmittels wird in die Luft überführt. Dies kühlt den Kühlmittel ab, der dann wieder zum Akku umgekehrt werden kann, um mehr Wärme zu absorbieren.
· Wärmetauscher von Flüssigkeit zu Flüssigkeit verwenden dagegen eine sekundäre Kühlmittelschleife. Der heiße Kühlmittel aus dem Akku wird durch einen Wärmetauscher geleitet, in dem seine Wärme auf ein sekundäres Kühlmittel übertragen wird. Dieses sekundäre Kühlmittel ist häufig mit anderen Kühlsystemen im Fahrzeug verbunden, wie z. B. das Klimaanlage oder das Motorkühlsystem (in Hybridfahrzeugen). Das sekundäre Kühlmittel verlässt dann die Wärme durch einen eigenen Wärmeaustauschprozess in die Umwelt.
Das Batteriemanagementsystem spielt eine entscheidende Rolle beim Gesamtbetrieb des Batteriepacks für Flüssigkeitskühlung. Es überwacht ständig die Temperatur der Batteriezellen an mehreren Punkten innerhalb des Akkus. Wenn die Temperatur einer Zelle oder einer Gruppe von Zellen den optimalen Bereich überschreitet, kann das BMS mehrere Aktionen ergreifen:
· Erhöhen Sie die Geschwindigkeit der Kühlmittelpumpe, um die Durchflussrate des Kühlmittels zu steigern und sicherzustellen, dass mehr Wärme absorbiert wird.
· Stellen Sie den Betrieb des Wärmetauschers ein, z. B. die Erhöhung der Lüftergeschwindigkeit in einem luftgekühlten Wärmetauscher oder die Einstellung der Durchflussrate des Sekundärkühlmittels in einem Wärmetauscher von Flüssigkeit zu Flüssigkeit.
· Begrenzen Sie die Ladung oder die Entladungsrate der Batterie, um die Wärmeerzeugung zu verringern, wenn die Temperatur nicht effektiv gesteuert werden kann.
Das Arbeitsprinzip des Flüssigkühlungs-Akkus ist ein gut koordinierter Prozess des Kühlmittelkreislaufs, der Wärmeabsorption, der Wärmeableitung durch Wärmetauscher sowie einer präzisen Temperaturüberwachung und Kontrolle durch das Batteriemanagementsystem. Dies stellt sicher, dass der sichere und effiziente Betrieb des Akkus die Lebensdauer verlängert und seine Leistung aufrechterhält.
