Globaalin energiarakenteen muutoksen ja ympäristötietoisuuden paranemisen myötä sähköautoista on tullut tärkeä autoteollisuuden kehityssuunta. Sähköajoneuvojen "sydännä" akkujen suorituskyky ja käyttöikä vaikuttavat suoraan koko ajoneuvon suorituskykyyn ja luotettavuuteen.
Tässä yhteydessä akkujen lämmönhallintajärjestelmien merkitys on tullut yhä näkyvämmäksi, ja nestejäähdytysteknologiasta, joka on yksi tehokkaista lämmönpoistomenetelmistä, on tullut yksi avainteknologioista sähköajoneuvojen suorituskyvyn parantamiseksi. Se kohtaa kaksinkertaisen haasteen: teknologisen kehityksen ja kustannusten hallinnan, ja siitä on vähitellen tullut alan tutkimuskeskus.
Nestejäähdytysteknologialla tarkoitetaan nestemäisten väliaineiden (kuten vesi, etyleeniglykoliliuos jne.) kierrättämistä akun tuottaman lämmön poistamiseksi, jolloin akku pysyy toiminnassa sopivalla lämpötila-alueella. Tämä tekniikka on erityisen tärkeä korkean suorituskyvyn sähköautoissa, koska se voi tehokkaasti pidentää akun käyttöikää, parantaa energiatiheyttä ja lataustehokkuutta.
Perinteisiin ilmajäähdytysjärjestelmiin verrattuna nestejäähdytysjärjestelmien etuna on korkeampi lämmönjohtavuus, pienempi koko ja paino sekä pienempi melutaso.
Nestejäähdytysjärjestelmien suunnittelu ja valmistus on kattava projekti, joka edellyttää insinööreiltä poikkitieteellistä tietoa ja taitoja sekä syvällistä ymmärrystä uusista materiaaleista, uusista prosesseista ja uusista teknologioista. Useisiin mukana oleviin avainteknologioihin kuuluvat, mutta eivät rajoitu niihin:
01 Virtauskanavan suunnittelu
Virtauskanavan rakenne on nestejäähdytysjärjestelmän ydin ja vaikuttaa suoraan jäähdytysnesteen virtausominaisuuksiin ja lämmönvaihtotehokkuuteen. Laskennallisen fluididynamiikan (CFD) simulointiteknologian avulla insinöörit voivat simuloida jäähdytysnesteen virtausta virtauskanavassa sekä ennustaa ja analysoida lämmönvaihdon tehokkuutta. Yhdessä rakenteellisen topologian optimointimenetelmän kanssa voidaan löytää optimaalinen virtauskanavan geometria korkeamman lämmönjohtavuuden ja alhaisemman nesteen vastuksen saavuttamiseksi.
02 Materiaalin valinta
Materiaalivalinnoilla on suora vaikutus nestejäähdytysjärjestelmän suorituskykyyn. Yleensä nestejäähdytyslevyt valitsevat metallimateriaalit, joilla on korkea lämmönjohtavuus, kuten alumiini tai kupari, jotka voivat tehokkaasti johtaa lämpöä lämmönlähteestä ja viedä sen nopeasti pois jäähdytysnesteen läpi. Lämmönjohtavuuden lisäksi materiaalin korroosionkestävyys ja mekaaninen lujuus ovat kuitenkin myös tekijöitä, jotka on otettava huomioon suunnittelussa. Nämä ominaisuudet varmistavat, että nestejäähdytysjärjestelmä voi säilyttää pitkäaikaisen vakauden ja luotettavuuden erilaisissa työympäristöissä.
03 Pumppu ja jäähdytin
Pumppu ja jäähdytin ovat nestejäähdytysjärjestelmän "sydän" ja "keuhkot". Yhdessä ne ylläpitävät jäähdytysnesteen kiertoa ja lämmön poistumista. Nestejäähdytysjärjestelmän "virtalähteenä" avain pumpun valinnassa on sen tehokkuus ja luotettavuus. Sen on varmistettava, että se pystyy tarjoamaan vakaan virtausnopeuden erilaisissa työolosuhteissa. Patterin suunnittelussa on otettava huomioon kustannustehokkuus ja samalla varmistettava lämmönpoistokyky parhaan kustannustehokkuuden saavuttamiseksi.
04 Ohjausstrategia
Ohjausstrategia on ratkaiseva nestejäähdytysjärjestelmän tehokkaan toiminnan kannalta. Tarkkojen ohjausalgoritmien avulla jäähdytysnesteen virtausnopeutta ja jäähdyttimen toimintaparametreja voidaan säätää dynaamisesti todellisen lämpötilan ja lämmönlähteen käyttötilan mukaan, mikä varmistaa, että akun tai muiden avainkomponenttien lämpötila on vakaa optimaalinen toiminta-alue ylikuumenemisen tai ylijäähdytyksen estämiseksi.
05 Valmistusprosessi
Valmistusprosessin edistyminen vaikuttaa suoraan nestejäähdytysjärjestelmän suorituskykyyn ja luotettavuuteen. 3D-tulostustekniikan ja mikrokanavakäsittelytekniikan käytöllä voidaan saavuttaa nestejäähdytyslevyjen tarkka valmistus. Nämä tekniikat tarkentavat virtauskanavan kokoa ja muotoa, mikä parantaa koko järjestelmän tiiviyttä ja lämmönpoistotehokkuutta. Samaan aikaan edistyneet valmistusprosessit auttavat myös vähentämään valmistusvirheitä ja parantamaan tuotteiden yhtenäisyyttä ja luotettavuutta.
Tällä hetkellä monet huippuluokan sähköautomerkit, kuten Porsche ja Audi, ovat alkaneet ottaa käyttöön nestejäähdytysjärjestelmiä, ja Teslan Model S ja Model X käyttävät nestejäähdytysakkujärjestelmiä, jotka saavuttavat tehokkaan lämmönhallinnan integroitujen jäähdytyslevyjen ja jäähdytysnesteen kiertojärjestelmien avulla. akussa.
