Principio de trabajo de paquetes de baterías de enfriamiento líquido
Vistas: 37 Autor: Editor de sitios Tiempo de publicación: 2025-03-20 Origen: Sitio
En el núcleo de un paquete de baterías de enfriamiento líquido se encuentra un sistema de gestión térmica cuidadosamente diseñada. Este sistema está diseñado para regular la temperatura de las celdas de la batería, asegurando que funcionen dentro de un rango de temperatura óptimo.
1. Circulación de refrigerante
Se distribuye un refrigerante líquido, a menudo una mezcla de agua y glicol (similar al anticongelante automotriz) u otros fluidos especializados, a través de una red de canales o tuberías integradas dentro del paquete de baterías. Estos canales se colocan estratégicamente cerca de las celdas de la batería. El refrigerante se bombea a través de estos canales por una bomba de refrigerante dedicada. Esta bomba suele ser alimentada eléctricamente y controlada por el sistema de gestión de la batería (BMS). El BMS monitorea varios parámetros de la batería, incluida la temperatura, y ajusta la velocidad de la bomba para regular la velocidad de flujo del refrigerante en función de la carga de calor.
2. Absorción de calor
A medida que las celdas de la batería se descargan o se cargan, se produce una reacción química, que genera calor. El refrigerante líquido que fluye a través de los canales adyacentes a las células absorbe este calor. El refrigerante tiene una alta capacidad de calor específica, lo que significa que puede absorber una gran cantidad de calor sin un aumento significativo en su propia temperatura. La transferencia de calor de las celdas de la batería al refrigerante ocurre a través de la conducción. El contacto cercano entre las celdas y los canales llenos de refrigerante permite una transferencia de calor eficiente.
3. Intercambiadores de calor
Una vez que el refrigerante ha absorbido el calor de las celdas de la batería, necesita liberar este calor al entorno externo. Aquí es donde entran en juego los intercambiadores de calor. Hay dos tipos principales de intercambiadores de calor utilizados en paquetes de baterías de enfriamiento líquido: intercambiadores de calor refrigerados por aire e intercambiadores de calor líquido a líquido.
· En un intercambiador de calor refrigerado por aire, el refrigerante caliente fluye a través de una serie de aletas o tubos. Un ventilador sopla aire sobre estas aletas o tubos, y el calor del refrigerante se transfiere al aire. Esto enfría el refrigerante, que luego se puede recircular de regreso a la batería para absorber más calor.
· Los intercambiadores de calor líquido a líquido, por otro lado, usan un bucle de refrigerante secundario. El refrigerante caliente de la batería se pasa a través de un intercambiador de calor donde transfiere su calor a un refrigerante secundario. Este refrigerante secundario a menudo está conectado a otros sistemas de enfriamiento en el vehículo, como el sistema de aire acondicionado o el sistema de enfriamiento del motor (en vehículos híbridos). El refrigerante secundario luego disipa el calor al medio ambiente a través de su propio proceso de intercambio de calor.
4. Monitoreo y control de temperatura
El sistema de gestión de la batería juega un papel crucial en el funcionamiento general del paquete de baterías de enfriamiento líquido. Constantemente monitorea la temperatura de las celdas de la batería en múltiples puntos dentro del paquete de baterías. Si la temperatura de cualquier célula o grupo de células excede el rango óptimo, el BMS puede tomar varias acciones:
· Aumente la velocidad de la bomba de refrigerante para aumentar la velocidad de flujo del refrigerante, asegurando que se absorba más calor.
· Ajuste el funcionamiento del intercambiador de calor, como aumentar la velocidad del ventilador en un intercambiador de calor refrigerado por aire o ajustar la velocidad de flujo del refrigerante secundario en un intercambiador de calor líquido a líquido.
· Limite la velocidad de carga o descarga de la batería para reducir la generación de calor si la temperatura no puede controlarse de otra manera de otra manera.
Resumen
El principio de trabajo del paquete de baterías de enfriamiento de líquidos es un proceso bien coordinado de circulación de refrigerante, absorción de calor, disipación de calor a través de intercambiadores de calor y monitoreo y control de temperatura precisos por parte del sistema de gestión de la batería. Esto garantiza el funcionamiento seguro y eficiente de la batería, extendiendo su vida útil y manteniendo su rendimiento.
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