محلول حرارتی خنک کننده مایع برای باتری های برق

باتری‌های برق، منابع انرژی هستند که انرژی ابزارها را تامین می‌کنند، که اغلب به باتری‌هایی اطلاق می‌شود که برق وسایل نقلیه الکتریکی، قطارهای الکتریکی، دوچرخه‌های برقی و گاری‌های گلف را تامین می‌کنند. انواع مختلفی از باتری های قدرت وجود دارد که برای سناریوهای مختلف مناسب هستند. صرف نظر از نوع، گرمایش مداوم در حین کار یک چالش برای سیستم خنک کننده است. به خصوص با توسعه سریع وسایل نقلیه الکتریکی، باتری های با دوام طولانی و بازدهی بالا روز به روز بیشتر می شوند و اتلاف گرما همیشه یک فناوری کلیدی بوده است. در سال های اخیر خنک کننده با آب خنک کننده که به عنوان فناوری خنک کننده مایع خنک نیز شناخته می شود، معرفی شده است.

یک سیستم خنک کننده مایع معمولی برای باتری های قدرت باید دارای اجزای زیر باشد: صفحات سرد مایع، سیال در گردش، پمپ های آب، خطوط لوله، مبدل های حرارتی مخزن آب. صفحه سرد مایع بلوک فلزی از مس یا آلومینیوم با کانال آب داخل آن که با باتری تماس پیدا کرده و گرمای آن را جذب می کند. مایع در گردش توسط پمپ آب در خط لوله به گردش در می‌آید و مایع در گردشی که گرمای باتری را جذب می‌کند از صفحه سرد مایع خارج می‌شود، در حالی که مایع گردشی جدید با دمای پایین به جذب گرمای باتری ادامه می‌دهد. لوله آب پمپ آب، بلوک خنک کننده با آب و مخزن آب را به هم متصل می کند و وظیفه آن گردش مایع در گردش در یک کانال بسته بدون نشتی است که از عملکرد طبیعی سیستم خنک کننده مایع اطمینان می دهد. از مخزن آب برای ذخیره مایع در گردش استفاده می شود و مبدل حرارتی دستگاهی شبیه به هیت سینک است. مایع در گردش گرما را با سطح وسیعی به هیت سینک منتقل می کند و فن روی هیت سینک گرمای جریان یافته به هوا را می گیرد.

ماهیت خنک کننده مایع و خنک کننده هوا یکسان است، با این تفاوت که خنک کننده مایع از مایع در گردش استفاده می کند تا گرمای باتری را از بلوک خنک شده با آب به مبدل حرارتی منتقل کند و سپس آن را پراکنده کند و جایگزین فلز یا لوله گرمایی همگن می شود. خنک کننده هوا قسمت مبدل حرارتی تقریباً شبیه رادیاتور هوا خنک است. بزرگترین ویژگی سیستم های خنک کننده مایع دو مورد است: متعادل کردن گرمای باتری و عملکرد کم نویز. به دلیل ظرفیت گرمایی ویژه زیاد آب، می تواند مقدار زیادی گرما را جذب کند و بدون تغییر قابل توجه دما را حفظ کند. دمای باتری در سیستم خنک کننده مایع را می توان به خوبی کنترل کرد و عملکردهای ناگهانی تغییرات قابل توجهی در دمای داخلی باتری ایجاد نمی کند. با توجه به سطح زیاد مبدل حرارتی، تنها به یک فن با سرعت کم برای دفع گرما نیاز است که می تواند نتایج خوبی به دست آورد. بنابراین، خنک کننده مایع بیشتر با یک فن کم سرعت جفت می شود، علاوه بر این، صدای کار پمپ آب به طور کلی چندان واضح نیست، بنابراین سیستم اتلاف حرارت کلی در مقایسه با سیستم خنک کننده هوا بسیار بی صدا است.