Manajemen termal sistem tenaga otomotif terbagi menjadi manajemen termal sistem tenaga kendaraan berbahan bakar tradisional dan manajemen termal sistem tenaga kendaraan energi baru. Saat ini, manajemen termal sistem tenaga kendaraan berbahan bakar tradisional sudah sangat matang. Kendaraan berbahan bakar tradisional ditenagai oleh mesin, sehingga manajemen termal mesin menjadi fokus manajemen termal otomotif tradisional. Manajemen termal mesin terutama mencakup sistem pendingin mesin. Lebih dari 30% panas dalam sistem mobil perlu dilepaskan oleh sirkuit pendingin mesin untuk mencegah mesin terlalu panas saat beroperasi pada beban tinggi. Cairan pendingin mesin digunakan untuk memanaskan kabin.
Pembangkit tenaga kendaraan berbahan bakar tradisional terdiri dari mesin dan transmisi, sedangkan kendaraan energi baru terdiri dari baterai, motor, dan kontrol elektronik. Metode manajemen termal keduanya telah mengalami perubahan besar. Baterai daya kendaraan energi baru memiliki kisaran suhu kerja normal 25–40℃. Oleh karena itu, manajemen termal baterai membutuhkan upaya untuk menjaga agar baterai tetap hangat dan membuang panasnya. Pada saat yang sama, suhu motor tidak boleh terlalu tinggi. Jika suhu motor terlalu tinggi, hal itu akan memengaruhi masa pakai motor. Oleh karena itu, motor juga perlu mengambil langkah-langkah pembuangan panas yang diperlukan selama penggunaan. Berikut ini adalah pengantar sistem manajemen termal baterai dan sistem manajemen termal kontrol elektronik motor dan komponen lainnya.
Sistem manajemen termal baterai daya
Sistem manajemen termal baterai daya terutama dibagi menjadi pendinginan udara, pendinginan cair, pendinginan material perubahan fasa, dan pendinginan pipa panas berdasarkan media pendingin yang berbeda. Prinsip dan struktur sistem dari berbagai metode pendinginan tersebut cukup berbeda.
1) Pendinginan udara baterai daya: paket baterai dan udara luar melakukan pertukaran panas konvektif melalui aliran udara. Pendinginan udara umumnya dibagi menjadi pendinginan alami dan pendinginan paksa. Pendinginan alami terjadi ketika udara luar mendinginkan paket baterai saat mobil berjalan. Pendinginan udara paksa dilakukan dengan memasang kipas untuk pendinginan paksa pada paket baterai. Keuntungan pendinginan udara adalah biaya rendah dan aplikasi komersial yang mudah. Kekurangannya adalah efisiensi pembuangan panas yang rendah, rasio penggunaan ruang yang besar, dan masalah kebisingan yang serius.Pemanas Udara PTC)
2) Pendinginan baterai dengan cairan: panas dari paket baterai dihilangkan oleh aliran cairan. Karena kapasitas panas spesifik cairan lebih besar daripada udara, efek pendinginan cairan lebih baik daripada pendinginan udara, dan kecepatan pendinginan juga lebih cepat daripada pendinginan udara, serta distribusi suhu setelah pelepasan panas dari paket baterai relatif seragam. Oleh karena itu, pendinginan cairan juga banyak digunakan secara komersial.Pemanas Cairan Pendingin PTC)
3) Pendinginan material perubahan fasa: Material perubahan fasa (PhaseChangeMaterial, PCM) meliputi parafin, garam terhidrat, asam lemak, dll., yang dapat menyerap atau melepaskan sejumlah besar panas laten ketika terjadi perubahan fasa, sementara suhunya sendiri tetap tidak berubah. Oleh karena itu, PCM memiliki kapasitas penyimpanan energi termal yang besar tanpa konsumsi energi tambahan, dan banyak digunakan dalam pendinginan baterai produk elektronik seperti telepon seluler. Namun, aplikasi pada baterai daya otomotif masih dalam tahap penelitian. Material perubahan fasa memiliki masalah konduktivitas termal yang rendah, yang menyebabkan permukaan PCM yang bersentuhan dengan baterai meleleh, sementara bagian lain tidak meleleh, yang mengurangi kinerja perpindahan panas sistem dan tidak cocok untuk baterai daya berukuran besar. Jika masalah ini dapat diatasi, pendinginan PCM akan menjadi solusi pengembangan yang paling potensial untuk manajemen termal kendaraan energi baru.
4) Pendinginan pipa panas: Pipa panas adalah perangkat yang berbasis pada perpindahan panas perubahan fasa. Pipa panas adalah wadah tertutup atau pipa tertutup yang diisi dengan media/cairan kerja jenuh (air, etilen glikol, atau aseton, dll.). Satu bagian dari pipa panas adalah ujung penguapan, dan ujung lainnya adalah ujung kondensasi. Pipa panas tidak hanya dapat menyerap panas dari paket baterai tetapi juga memanaskan paket baterai. Saat ini, ini adalah sistem manajemen termal baterai daya yang paling ideal. Namun, sistem ini masih dalam tahap penelitian.
5) Pendinginan langsung dengan refrigeran: pendinginan langsung adalah cara yang menggunakan prinsip refrigeran R134a dan refrigeran lainnya untuk menguapkan dan menyerap panas, serta memasang evaporator sistem pendingin udara di dalam kotak baterai untuk mendinginkan kotak baterai dengan cepat. Sistem pendinginan langsung memiliki efisiensi pendinginan yang tinggi dan kapasitas pendinginan yang besar.
Waktu posting: 29 April 2024
