Inona no atao hoe Thermal Management System?
Rafitra fitantanana mafana
Ny fitantanana ny hafanana amin'ny bateria, mifototra amin'ny fiantraikan'ny mari-pana amin'ny fahombiazan'ny batterie, miaraka amin'ny toetran'ny electrochemical an'ny bateria sy ny mekanika famokarana hafanana, ary mifototra amin'ny mari-pana tsara indrindra amin'ny fiampangana / fanaparitahana ny bateria iray manokana, dia teknolojia iray izay miresaka momba ny fiparitahan'ny hafanana na ny fandosirana mafana vokatry ny hafanana be loatra na ambany mandritra ny fiasan'ny bateria. Izany dia vita amin'ny alàlan'ny famolavolana rational ary mifototra amin'ny siansa fitaovana, electrochemistry, famindrana hafanana, dinamika molekiola ary taranja hafa. Ilaina ny fitazonana ny mari-pana mety amin'ny fiasan'ny bateria mba hihazonana fahombiazana tsara. Noho izany, ny famolavolana drafitra fitantanana mafana ara-drariny ho an'ny fonosana batterie lithium-ion dia manan-danja lehibe amin'ny fanatsarana ny fampandehanana ankapoben'ny rafitra bateria.
Ny rafitra fitantanana thermal batterie dia manana ireto asa dimy lehibe manaraka ireto: ① fandrefesana marina sy fanaraha-maso ny hafanan'ny bateria; ② fanaparitahana hafanana sy rivotra mahomby rehefa ambony loatra ny mari-pana ao anaty bateria; ③ fanafanana haingana ao anatin'ny -maripàna ambany; ④ rivotra mahomby rehefa misy entona manimba; ary ⑤ miantoka ny fitsinjarana ny mari-pana ao anatin'ny fonosana batterie.
Batterie Pack Thermal Management System Design Process
Ny rafitra fitantanana mafana ao amin'ny batterie pack -avo dia mitaky fomba famolavolana rafitra. Amin'izao fotoana izao dia misy fomba fanamboarana maro ho an'ny rafitra fitantanana thermal. Ny fampiasa matetika indrindra dia rafitra fitantanana mafana amin'ny batterie namboarin'ny National Renewable Energy Laboratory (NREL) any Etazonia, izay misy dingana fito ny fizotran'ny famolavolana azy:
1) Farito ny kaliber-tena sy ny fepetra takian'ny rafitra fitantanana mafana. Mifototra amin'ny toetran'ny maripanan'ny bateria sy ny mari-pana miasa sahaza, fantaro ny kaliber-tena mifehy ny rafitra fitantanana mafana. Ohatra, ny mari-pana miasa sahaza ho an'ny batteries lithium-ion dia 10~40 degre , miaraka amin'ny fetran'ny mari-pana -ambany 0 degre ary ny fetran'ny maripana ambony-45 degre . Noho izany, ny famolavolana ny rafi-pitantanana mafana dia tokony, raha mahafeno ny mari-pana fiasan'ny bateria, miezaka ny mahafeno ny fepetra takian'ny mari-pana miasa amin'ny bateria.
2) Fandrefesana na tombantombana ny famokarana hafanana sy ny fahafahan'ny hafanana. Amin'ny alalan'ny andrana fanalana batterie-ary kajy simulation mifototra amin'ny fahafahan'ny hafanan'ny batterie, hamaritana ny fiparitahan'ny hafanana na ny herin'ny fanafanana.
3) Fanombanana voalohany ny rafi-pitantanana mafana, ao anatin'izany ny fifantenana ny fitaovana fampitana hafanana sy ny famolavolana ny rafitra fanalefahana ny hafanana. Amin'ny ankapobeny, ny fampangatsiahana ny bateria dia azo amin'ny alàlan'ny fampangatsiahana rivotra na ny fampangatsiahana ranon-javatra. Ny rafitra fampangatsiahana rivotra dia somary tsotra amin'ny rafitra saingy tsy mahomby; Ny rafitra fampangatsiahana ranon-javatra dia sarotra amin'ny rafitra fa tena mahomby. Misy ihany koa ny fomba fanafanana isan-karazany, toy ny mivezivezy fanafanana rivotra mafana, ranon-javatra fanafanana fanafanana, ary mivantana taratra mafana fanafanana avy amin'ny loharano mafana.
4) Maminavina ny fihetsika mafana amin'ny maodely sy ny fonosana batterie. Mifototra amin'ny fepetra fiasan'ny batterie, maminavina sy manombana ny fiparitahan'ny hafanana sy ny fepetra takian'ny hafanana mandritra ny fampiharana.
5) Famolavolana mialoha ny rafitra fitantanana mafana. Miorina amin'ny antontam-panafana voafaritra sy ny valin'ny fanombanana ny fitondran-tena mafana, araho ny fitsipika sy ny famolavolana injeniera amin'ny rafitra fitantanana mafana.
6) Mamolavola sy andramo ny rafitra fitantanana mafana. Mamorona rafitra batterie mihenina-na feno-ary ny rafi-pitantanana ny hafanana amin'ny batterie, ary hamarino ny fahombiazan'ny rafi-pitantanana mafana ao anatin'ny toe-javatra miasa tena izy amin'ny dabilio fitsapana.
7) Amboary ny rafitra fitantanana mafana. Manatsara sy manatsara ny rafitra fitantanana mafana mifototra amin'ny vokatra andrana.
Ny fifantenana ny rafitra sy ny mari-pamantarana amin'ny dingan'ny famolavolana ny rafitra fitantanana mafana
Fanisana saha mahamay ny bateria sy faminaniany ny maripana
Ny bateria dia tsy mitondra hafanana tsara. Ny fahafantarana ny fizarana mari-pana amin'ny ety ambonin'ny tany fotsiny dia tsy ampy hahatakarana tsara ny toetry ny hafanana anatiny amin'ny bateria. Ny fanisana ny mari-pana anatiny amin'ny fampiasana maodely matematika sy ny faminaniany ny fihetsiky ny hafanan'ny batterie dia dingana tsy maintsy atao amin'ny famolavolana rafitra fitantanana mafana amin'ny bateria. Amin'izao fotoana izao, ny maodely matematika mahazatra dia ahitana modely roa-dimensional sy telo- Ao anatin'ireo, ny maodely -3 dimensional, noho ny fahitsiana sy ny fahaizany mampifanaraka azy, dia nampiasaina betsaka tamin'ny rafitra fitantanana hafanana batterie. Ny modely dia toy izao manaraka izao:
Aiza ny T ny mari-pana;
ρ dia ny hakitroky antonony;
c_p dia ny fahafahan'ny hafanana manokana amin'ny bateria;
λ_x, λ_y, λ_z dia ny conductivity mafana ny bateria ao amin'ny x, y, ary z, tsirairay avy;
q dia ny tahan'ny famokarana hafanana isaky ny volume.
Rafitra fitantanana Thermal Heat Dissipation Structure Design
Ny fahasamihafan'ny mari-pana eo amin'ny maody batterie samihafa ao anatin'ny boaty batterie dia mampitombo ny tsy fitovian'ny fanoherana ao anaty batterie sy ny fahafahany. Rehefa mandeha ny fotoana, izany dia mety hitarika ho amin'ny famandrihana be loatra na mihoatra-famoahana ny bateria sasany, izay misy fiantraikany amin'ny androm-piainany sy ny fahombiazany, ary miteraka loza ho an'ny fiarovana. Ny fahasamihafan'ny mari-pana eo amin'ny môdelin'ny batterie ao anatin'ny boaty batterie dia mifandray akaiky amin'ny fandaminana ny fonosan'ny batterie. Amin'ny ankapobeny, ny bateria eo afovoany dia mirona hanangona hafanana, fa ny any amin'ny sisiny kosa dia manana hafanana tsara kokoa. Noho izany, rehefa mamolavola ny rafitry ny fonosana batterie sy ny fanaparitahana hafanana dia zava-dehibe ny miantoka ny fanaparitahana hafanana. Raha raisina ohatra ny fampangatsiahana rivotra, dia misy fomba roa amin'ny rivotra amin'ny ankapobeny: andiany sy mifanitsy, mba hahazoana antoka ny fanaparitahana hafanana. Ny famolavolana ny rivotra dia tsy maintsy manaraka ny fitsipika fototry ny mekanika sy ny aerodinamika.
Fifidianana mpankafy sy teboka fandrefesana mari-pana
Rehefa mamolavola rafitra fitantanana mafana amin'ny bateria, ny karazana sy ny herin'ny mpankafy, ny isan'ny sensor mari-pana ary ny toerana misy ny teboka fandrefesana dia tsy maintsy voafidy tsara.
Raiso ohatra ny fampangatsiahana rivotra, rehefa mamolavola ny rafitra fampangatsiahana, raha miantoka ny vokatra mangatsiaka sasany, dia tokony hahena ny fanoherana ny fikorianan'ny rivotra mba hampihenana ny tabataban'ny mpankafy sy ny fanjifana herinaratra, ka manatsara ny fahombiazan'ny rafitra amin'ny ankapobeny. Ny fanjifana herinaratra an'ny mpankafy dia azo tombanana amin'ny alàlan'ny fanombanana ny fihenan'ny tsindry sy ny tahan'ny fikorianan'ny fampiasana amin'ny alàlan'ny fomba fanandramana, fikajiana teorika ary dinamika amin'ny fluid (CFD). Rehefa ambany ny fanoherana ny fikorianan'ny rano, dia azo heverina ny mpankafy mikoriana axial; rehefa avo ny fanoherana mikoriana, centrifugal mpankafy no mety kokoa. Mazava ho azy fa tsy maintsy jerena ihany koa ny toerana ipetrahan'ny mpankafy sy ny vidiny. Ny fitadiavana ny paikadin'ny fanaraha-maso mpankafy tsara indrindra dia iray amin'ireo asan'ny rafitra fitantanana mafana.
Ny fizarana mari-pana amin'ny fonosana batterie ao anaty boaty batterie dia matetika tsy mitovy, noho izany dia ilaina ny mahafantatra ny fizarana mafana amin'ny fonosana batterie amin'ny toe-javatra samihafa mba hamaritana ny mari-pana manakiana. Ny sensor maripana bebe kokoa dia manome fandrefesana mari-pana feno kokoa, saingy mampitombo ny vidin'ny rafitra sy ny fahasarotana. Miankina amin'ny toe-javatra ara-teknika manokana, ara-teorika, famakafakana singa voafetra, sary mafana amin'ny infrarouge amin'ny andrana, na fanaraha-maso ny mari-pana - tena misy fotoana maro-dia azo ampiasaina hamakafaka sy handrefesana ny fizarana habaka mafana ao amin'ny fonosana bateria, môdô bateria ary sela tsirairay, hamaritana ny isan'ny teboka fandrefesana ny mari-pana sy hahitana teboka mety amin'ny faritra samihafa. Ny famolavolana ankapobeny dia tokony hiantoka fa ny sensor mari-pana dia tsy mibaribary amin'ny fikorianan'ny rivotra mangatsiaka mba hanatsarana ny fahamarinan'ny fandrefesana ny mari-pana. Rehefa mamolavola ny bateria dia tokony hatokana ho an'ny sensor mari-pana ny toerana; ohatra, ny fisokafana mety dia azo atao amin'ny toerana mety. Ny fonosana bateria an'ny fiara elektrônika hybrid Prius an'ny Toyota dia manana sela 228 tsirairay, ary ny fanaraha-maso ny mari-pana dia tanterahana amin'ny alàlan'ny sensor 5 mari-pana. Ny rafi-pandrefesana herinaratra fiara fitateram-bahoaka novolavolain'ny Beijing Institute of Technology dia mampiasa teboka fandrefesana mari-pana 6 isaky ny boaty (jereo ny faritra boribory ao amin'ny Figure 8-16a), voalamina amin'ny terminal tsara sy ratsy ary ny teboka famoahana herinaratra ao amin'ny boaty batterie, araka ny aseho amin'ny sary 8-16.
Famolavolana sy fampiharana ny rafitra fitantanana mafana
Miorina amin'ny fitaovana famindrana hafanana, ny fampangatsiahana ny rafi-pitantanana mafana ao anaty batterie dia azo zaraina ho karazany telo: ny fampangatsiahana rivotra, ny fampangatsiahana ranon-javatra ary ny fampangatsiahana ny fitaovana fanovana dingana. Raha jerena ny fikarohana ara-pitaovana sy ny fampandrosoana ary ny vidin'ny famokarana, ny rafitra fanalefahana hafanana mahomby sy mahazatra indrindra amin'izao fotoana izao dia mampiasa rivotra ho fitaovana fanalefahana ny hafanana.
Miorina amin'ny firafitry ny fikorianan'ny rivotra mafana, ny rafi-pandrefesana rivotra dia azo zaraina ho karazany roa: andian-tsarimihetsika sy rivotra mifanila, araka ny aseho amin'ny sary 8-17 sy 8-18, tsirairay avy.
Amin'ny fanefena andiam-pandrefesana, matetika ny rivotra dia mikoriana avy amin'ny ilany iray amin'ny fonosana bateria mankany amin'ny ilany hafa mba hanesorana ny hafanana. Na izany aza, io fikorianan'ny rivotra io dia mitondra hafanana avy amin'ny faritra lalovany teo aloha mankany amin'ny faritra lalovany any aoriana, ka miteraka hafanana tsy mifanaraka sy fahasamihafana lehibe amin'ny mari-pana. Amin'ny endrika mifanandrify, miakatra mitsangana ny fikorianan'ny rivotra eo anelanelan'ny môdôly, mizara rivotra mitovy kokoa ary miantoka ny fiparitahan'ny hafanana tsy tapaka manerana ny fonosana batterie.
Ny rafi-pitantanana mafana dia azo sokajiana ho rafitra passive sy mavitrika mifototra amin'ny hoe manana fitaovana fanafanana na fampangatsiahana anatiny. Ny rafitra passive dia tsy dia lafo ary mitaky fotodrafitrasa tsotra kokoa; Ny rafitra mavitrika dia sarotra kokoa ary mitaky hery fanampiny bebe kokoa, fa manolotra fampisehoana tsara kokoa.
Ny sary 8-19, 8-20, ary 8-21 dia mampiseho kisarisary schematic momba ny fanafanana rivotra mavitrika sy passive ary rafitra fanaparitahana hafanana.
Ao amin'ny sary 8-19 sy 8-20, na dia efa nampangatsiatsiaka sy nafanaina tamin'ny alàlan'ny fanamafisam-peo na fanafanana ny fiara aza ny rivotra, dia mbola heverina ho rafitra passive ihany. Miaraka amin'ity rafitra passive ity, noho ny tsy fitovian'ny mari-pana amin'ny rivotra ambient nampidirina, ny rivotra ambient dia tsy maintsy miasa ao anatin'ny mari-pana sasany (10 ~ 35 degre) ho an'ny fitantanana mafana. Ny fiasana ao anatin'ny toe-javatra mangatsiaka na mafana dia mety hiteraka tsy fitovian'ny bateria.
Amin'ny rafitra fanafanana, ankoatry ny fampidirana rivotra mafana ao anaty kitapo batterie, dia azo ampiasaina ny fomba hafa, araka ny aseho amin'ny sary 8-22 ~ 8-25 (ho an'ny bateria prismatic).
