Kas ir dzesēšanas sistēma?
Jautājums no James Wong, Fremont, Kalifornija.
Es strādāju vecajā GM{0}}Toyota NUMMI rūpnīcā šeit, un mēs tikko dzirdējām, ka kādreiz būvēsim elektrisko automašīnu. Cilvēki turpina runāt par akumulatora dzesēšanu. Kāds ir patiesais stāsts?
Atbild Ričards Flagans, ķīmijas inženierijas un vides inženierijas profesors, Caltech.
(Es galvenokārt strādāju ar aerosolu, taču pēdējā laikā esmu bijis iesaistīts dažos akumulatoru projektos ar JPL un automašīnu uzņēmumiem.)
Litija{0}}jonu komplekts, to nospiežot, rada pārsteidzoši daudz siltuma. 60 kWh iepakojums ar 3C uzlādi var izvadīt 15–20 kW siltuma. Tas ir neliels telpas sildītājs, kas darbojas automašīnas grīdā. Atstājiet to mierā, un vidējās šūnas sasniegs 60 grādus, kamēr jūs joprojām mēģināt sasniegt 80% uzlādes. Dzīve strauji nokrīt virs 45 grādiem, tāpēc jums ir jāizvelk karstums.
Lielākajā daļā iepakojumu tagad tiek izmantotas plakanas alumīnija aukstumplāksnes, kuru biezums ir aptuveni 4–6 mm ar apzīmogotu kanālu iekšpusē. Jūs bīdāt vienu plāksni starp katriem diviem moduļiem vai zem katras maisiņu rindas. Plāksne ir piepildīta ar plānu termopastas slāni pret šūnu dibeniem. GM Ultium plāksnes ir tādas. Tesla 18650. gados un 2170. gados uztīja apaļu cauruli zigzagā{8}}izskatās pēc spageti, darbojas labi, taču to ir grūti salikt. Jaunajā 4680 iepakojumā Teksasā tika izmantota platāka salocīta lente, nevis apaļa caurule. Vieglāk metināt.
Dzesēšanas šķidrums gandrīz vienmēr ir 50/50 ūdens-glikols ar parastajiem inhibitoriem. Dažos prototipu sacīkšu automašīnās darbojas tīra glikola vai pat silikona eļļa, taču neviens to nepiegādā klientiem. Parasti lielam iepakojumam plūsma ir 10–20 litri minūtē. Sūknis ir maza 400 W bezsuku ierīce, kas darbojas ar 12 V. Tas atrodas zem pārsega vai bagāžniekā.
Radiators atrodas gaisa kondicionētāja kondensatora priekšā. Braucot uz automaģistrāles ātruma, jūs saņemat daudz gaisa, bet, sēžot pie kompresora 110 ° F dienā Barstovā, elektriskajam ventilatoram ir jāpievelk spēcīgi. Tāpēc pirms dažiem gadiem Tesla pievienoja mazo astoņkāju vārstu-, kas ļauj dzesētājam aizņemties aukstu aukstumnesēju no salona gaisa kondicionēšanas cilpas, kad tas ir patiešām karsts.
Temperatūras izplatība ir slepkava. Ja aukstākā kamera ir 25 grādi un karstākā ir 40 grādi, jūs zaudējat, iespējams, 15–20% no iepakojuma cikla dzīves. Tātad ieplūdes kolektoram ir vienmērīgi jāsadala plūsma. Daži uzņēmumi katrā filiālē iestrādā nelielas atveres. Citi vienkārši padara kanālus garus un vājus, tāpēc spiediena kritums nodrošina vienādu plūsmu. BYD lāpstiņu šūnu komplekts dzesēšanas šķidrumu laiž gar kameras garo malu, nevis apakšu, -pretendē uz labāku viendabīgumu.
Aukstais laiks ir daļa, par kuru neviens nerunāja 1999. gadā. Zem aptuveni 0 grādiem jūs nevarat ātri uzlādēt, vai arī jūs pārklājat litija metālu un nogalinat šūnu. Tātad tai pašai cilpai, kas atdziest, tagad ir jāuzsilda. 3–5 kW PTC sildītājs atrodas rezervuārā vai tieši aiz sūkņa. BMS priekšsildīšanas laikā vēro šūnu spriegumus kā vanags.
Spiediens parasti ir 1–1,5 bāri. Uztur viršanas temperatūru ap 115–120 grādiem, lai jūs nekad neveidotos tvaika kabatas, ja šūna nolemj kļūt eksotermiska.
Pagājušajā gadā JPL palaidām 30-šūnu moduli. Atdzesējot, tas astoņās minūtēs pie 200 A izlādes paaugstinājās no 25 grādiem līdz 65 grādiem. Ieslēdziet sūkni ar ātrumu 12 l/min, un tas nostabilizējās uz 38 grādiem. Astoņas minūtes pret nekad — tāpēc katram nopietnam iepakojumam tagad ir šķidruma dzesēšana.
Tas ir pamata attēls. Detaļas mainās katru modeļa gadu, bet fizika nemainās.
