Režim tepelného manažmentu pre
Čisté elektrické vozidlá: Ponorné chladenie batérie


Vzduchom chladené systémy sú najpoužívanejšie, pretože majú jednoduchý dizajn, sú lacné a nemajú problémy s únikom. Chladenie vzduchu sa delí na aktívny typ s nútenou konvekciou a pasívny typ s prirodzenou konvekciou. Nízka tepelná kapacita (Cp=1,006 kJ/kgK pri štandardnej teplote) a nízka tepelná vodivosť vzduchu v porovnaní s médiami, ako sú kvapaliny, spôsobujú, že je nepravdepodobné, že by chladenie vzduchom bolo technológiou voľby pre ďalšiu generáciu elektrických vozidlá s väčšími batériami a rýchlejším nabíjaním.
Kvapalinové chladenie možno rozdeliť na nepriame a priame. V porovnaní so vzduchom má chladiaca kvapalina väčšiu tepelnú kapacitu a vyššiu tepelnú vodivosť. Nepriame kvapalinové chladenie je v súčasnosti jedným z najbežnejších riešení tepelného manažmentu batérie vďaka vyváženej regulácii teploty. Najčastejšie používanou chladiacou kvapalinou je zmes vody a etylénglykolu. Princíp nepriameho chladenia spočíva v umožnení prietoku chladiacej kvapaliny cez kanály na spodnej alebo bočnej strane článku/modulu článku na prenos tepla von zo systému.
Chladiaci účinok možno zlepšiť použitím špecifických materiálov tepelného rozhrania (TIM). Nevýhodou nepriameho kvapalinového chladenia v porovnaní s chladením vzduchom je zložitosť systému. Viac komponentov, ako aj kanálov/línií môže viesť k väčšiemu množstvu porúch, nadmernej hmotnosti a problémom s únikom.
Ďalšou novou technológiou chladenia je priame kvapalinové chladenie, nazývané aj ponorné chladenie, ktoré úplne ponorí článok do dielektrickej kvapaliny. Je to nevodivá kvapalina s vysokou odolnosťou voči elektrickému prierazu. Zavedenie tejto technológie znamená, že je možné výrazne znížiť zložitosť procesu batérie a dizajnu komponentov, ako aj pomôcť znížiť hmotnosť a veľkosť systému a výrazne zlepšiť stabilitu a rovnováhu regulácie teploty batérie. Ponorné chladenie umožňuje ohrievanie alebo chladenie batérie podľa potreby bez použitia výmenníkov tepla, čo prináša výrazné zisky na účinnosti. Ponorné chladenie batérií EV je stále v plienkach, ale už sa objavili niektoré prípady použitia, ako napríklad patentovaný systém úplne ponorných článkov Faraday Future, technológia ponorného chladenia vozidla Audi RS Q e-tron Rally Dakar alebo systém IMMERSIO™. bývalými zamestnancami spoločností Panasonic a Tesla.





