隨著高科技迅速發(fā)展,一些大型和精密設備原有的空冷自然散熱方式,已經(jīng)部門滿足大熱量散熱。特別是新能源汽車中電驅(qū)、電機、電池水冷系統(tǒng)散熱已成為趨勢,目前在航天、動車、大型計算機CPU等設備均已采用水冷系統(tǒng)。精密設備就要測試不同環(huán)境溫度,那么冷卻液的多少流量、多少溫度、多少制冷等才能滿足整機散熱。這就需要前期通過液冷系統(tǒng)換熱性能測試用恒溫冷卻機來測試水冷系統(tǒng)的各個參數(shù)。
電池的熱相關(guān)問題是決定其使用性能、安全性、壽命及使用成本的關(guān)鍵因素。首先,鋰離子電池的溫度水平直接影響其使用中的能量與功率性能。溫度較低時,電池的可用容量將迅速發(fā)生衰減,在過低溫度下(如低于0°C)對電池進行充電,則可能引發(fā)瞬間的電壓過充現(xiàn)象,造成內(nèi)部析鋰并進而引發(fā)短路。其次,鋰離子電池的熱相關(guān)問題直接影響電池的安全性。生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)的缺陷或使用過程中的不當操作等可能造成電池局部過熱,并進而引起連鎖放熱反應,終造成冒煙、起火甚至爆炸等嚴重的熱失控事件,威脅到車輛駕乘人員的生命安全。另外,鋰離子電池的工作或存放溫度影響其使用壽命。電池的適宜溫度約在10~30°C之間,過高或過低的溫度都將引起電池壽命的較快衰減。動力電池的大型化使得其表面積與體積之比相對減小,電池內(nèi)部熱量不易散出,更可能出現(xiàn)內(nèi)部溫度不均、局部溫升過高等問題,從而進一步加速電池衰減,縮短電池壽命,增加用戶的總擁有成本。
電池熱管理系統(tǒng)是應對電池的熱相關(guān)問題,保證動力電池使用性能、安全性和壽命的關(guān)鍵技術(shù)之一。
熱管理系統(tǒng)的主要功能包括:
●在電池溫度較高時進行有效散熱,防止產(chǎn)生熱失控事故;
● 在電池溫度較低時進行預熱,提升電池溫度,確保低溫下的充電、放電性能和安全性;
●減小電池組內(nèi)的溫度差異,抑制局部熱區(qū)的形成,防止高溫位置處電池過快衰減,降低電池組整體壽命。
電池包(PACK)內(nèi)的溫度環(huán)境對電芯的可靠性、壽命及性能都有很大的影響,因此,使PACK內(nèi)溫度維持的一定的溫度范圍區(qū)間內(nèi)就顯示尤其重要。這主要是通過冷卻與加熱來實現(xiàn),這里我們對風冷、液冷、直冷三種冷卻方式進行簡單介紹。
風冷
風冷是以低溫空氣為介質(zhì),利用熱的對流,降低電池溫度的一種散熱方式,分為自然冷卻和強制冷卻(利用風機等)。該技術(shù)利用自然風或風機,配合汽車自帶的蒸發(fā)器為電池降溫,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、便于維護,在早期的電動乘用車應用廣泛,如日產(chǎn)聆風(Nissan Leaf)、起亞Soul EV等,在目前的電動巴士、電動物流車中也被廣泛采納。
液冷
液體冷卻技術(shù)通過液體對流換熱,將電池產(chǎn)生的熱量帶走,降低電池溫度。液體介質(zhì)的換熱系數(shù)高、熱容量大、冷卻速度快,對降低高溫度、提升電池組溫度場一致性的*,同時,熱管理系統(tǒng)的體積也相對較小。液冷系統(tǒng)形式較為靈活: 可將電池單體或模塊沉浸在液體中,也可在電池模塊間設置冷卻通道,或在電池底部采用冷卻板。電池與液體直接接觸時,液體必須保證絕緣( 如礦物油) ,避免短路。同時,對液冷系統(tǒng)的氣密性要求也較高。此外,就是機械強度,耐振動性,以及壽命要求。
液冷是目前許多電動乘用車的優(yōu)選方案,國內(nèi)外的典型產(chǎn)品如寶馬i3、特斯拉、通用沃藍達(Volt)、華晨寶馬之諾、吉利帝豪EV。
直冷
直冷(制冷劑直接冷卻):利用制冷劑(R134a等)蒸發(fā)潛熱的原理,在整車或電池系統(tǒng)中建立空調(diào)系統(tǒng),將空調(diào)系統(tǒng)的蒸發(fā)器安裝在電池系統(tǒng)中,制冷劑在蒸發(fā)器中蒸發(fā)并快速高效地將電池系統(tǒng)的熱量帶走,從完成對電池系統(tǒng)冷卻的作業(yè)。
目前通過直冷的冷卻方式基本在電動乘用車上,典型的如BMW i3(i3有液冷、直冷兩種冷卻方案)。
隨著新能源動力電池發(fā)展,國家鼓勵高密度、大功率、快速充放電新能源汽車的發(fā)展。原有的新能源汽車采用空冷式散熱已經(jīng)不能解決電池散熱問題。液冷系統(tǒng)的優(yōu)點是降溫速率快、均溫性好、流體(溫度和流量)控制簡單和精準。液冷散熱系統(tǒng)已成為新能源汽車必然趨勢。整車的熱管理系統(tǒng)就需要重新設計。冷卻液恒溫恒流測試制冷機
目前電池包(PACK)液冷散熱系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)空白,新能源整車廠商就無法設計整車的液冷系統(tǒng)。整車廠商需要了解如下數(shù)據(jù):一)、電池包的合理溫度在10-30℃,低溫天氣液冷系統(tǒng)可能達到-30℃,電池包內(nèi)部本身有發(fā)熱塊啟動前預熱起到熱保護功能,當汽車行駛后電池溫度超過30℃以上時就需要通過-30℃液冷系統(tǒng)降溫,此時需要通過多少流量液體?保證電池溫度控制在10-30℃范圍內(nèi),且汽車液冷系統(tǒng)管徑是固定的,那么就需要調(diào)節(jié)壓力來控制流量。以此類推隨著汽車冷卻液溫度變化,為保證電池溫度冷卻液的流量、壓力也需要變化。二)、當高溫天氣,汽車冷卻液、電池包的溫度可能達到50℃以上,電池包的充放電工況如何?整車制冷系統(tǒng)(車內(nèi)空調(diào)空間降溫、電池包、電驅(qū)、發(fā)動機液冷系統(tǒng))冷量如何匹配,以便整車熱管理達到快速平衡。讓整車性能、安全達到合理范圍內(nèi)。以上數(shù)據(jù)就需要我司的液冷熱工測試平臺提供精準數(shù)據(jù)。液冷系統(tǒng)換熱性能測試用恒溫冷卻機根據(jù)新能源電驅(qū)恒溫恒壓恒流熱阻測試冷卻水系統(tǒng)(5-65度)、水泵高低溫運行(150至-40℃)、電機測功機水冷系統(tǒng)(5-30℃)等冷卻系統(tǒng)訂制。
液冷
液體冷卻技術(shù)通過液體對流換熱,將電池產(chǎn)生的熱量帶走,降低電池溫度。液體介質(zhì)的換熱系數(shù)高、熱容量大、冷卻速度快,對降低高溫度、提升電池組溫度場一致性的*,同時,熱管理系統(tǒng)的體積也相對較小。液冷系統(tǒng)形式較為靈活: 可將電池單體或模塊沉浸在液體中,也可在電池模塊間設置冷卻通道,或在電池底部采用冷卻板。電池與液體直接接觸時,液體必須保證絕緣( 如礦物油) ,避免短路。同時,對液冷系統(tǒng)的氣密性要求也較高。此外,就是機械強度,耐振動性,以及壽命要求。
廣東眾高冷源設備有限公司是一家專業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)、銷售工業(yè)制冷機及溫濕度控設備的廠商。主要產(chǎn)品分為冷源和空調(diào)系列。冷源系列: «水/油/液恒溫機(溫控范圍:-80℃至80℃);«低溫氣體制冷機(溫控范圍:-30℃至20℃)。空調(diào)系列:«高低溫特種工業(yè)空調(diào) « 恒溫恒濕/組合式空調(diào)機組(溫度15℃至30℃,濕度45%至75%)。定制系列: «根據(jù)特定:溫度、壓力、流量、材質(zhì)、尺寸、環(huán)境溫度等要求定制冷源和空調(diào)產(chǎn)品。
冷源系列:冷卻水/油/液恒溫循環(huán)機,?標準型是恒溫范圍5-25度。此機又稱為冷水機,循環(huán)水制冷機,油冷卻機。‚在標準機型上眾高又開發(fā)低溫型制冷機(鹽水0至負10度)。ƒ超低溫型冷凍機(乙二醇-10至-45℃)根據(jù)散熱方式不同又分為風冷式與水冷式。④常溫型冷卻設備(如表冷器,冷卻水塔)溫控范圍5-40度。常溫型冷卻設備是通過自然空氣散熱,將循環(huán)冷卻水/油/液的溫度控制在常溫。所以不能算恒溫機,溫度隨著自然環(huán)境溫度而變化。⑤低溫氣體制冷機又分為空氣冷卻機、新風機組、氮氣冷卻機等。此機標準型溫控范圍7-25℃。全新風相對濕度可以除濕至40-60%.此機比家用空調(diào)溫度低,且具有很強的除濕功能。我們可以定制百葉或管道出風,特種行業(yè)的全密閉負壓狀態(tài)的循環(huán)氣體制冷。眾高同時推出低溫空氣制冷機出風溫度零下15℃。
空調(diào)系列:工業(yè)空調(diào)因為對制冷溫度、環(huán)境溫度、濕度要求不同,有別于家用空調(diào)。?工業(yè)特種空調(diào)根據(jù)制冷低溫要求,又稱低溫空調(diào)或冷庫空調(diào)。散熱環(huán)境溫度高于45度所用的又稱高溫特種空調(diào)。‚根據(jù)客戶對空氣溫度和濕度同時控制需求,又開發(fā)出恒溫恒濕空調(diào)機,此機具有制冷,加熱,除濕,加濕四個功能。滿足精密設備的生產(chǎn)環(huán)境空間的空氣恒溫恒濕。此機出風溫度15-25℃,相對濕度40%-80%。且溫度濕度可以同時控制。對于凈化車間可以加裝初中校過濾段(此機稱為組合式空調(diào)機組)。
其他制冷機:眾高同時開發(fā)節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品:如空氣源熱泵、水源熱泵、熱回收機組等。熱泵型機組比普通電加熱節(jié)能50%以上;熱回收機組不僅制冷同時回收熱量,其能耗又節(jié)省一半。
定制系列: «根據(jù)特定:溫度、壓力、流量、材質(zhì)、尺寸、環(huán)境溫度等要求定制冷源和空調(diào)產(chǎn)品。
在經(jīng)過眾高研發(fā)人員的鉆研,以及縮合了調(diào)查資料等各方面信息資源后,把眾高系列產(chǎn)品如潮水涌向工業(yè)市場,光學設備:3D蓋板熱彎機、光學鍍膜機、中高頻加熱器、MOVCD晶體生長爐等;食品制藥與化工設備:研磨機、反應釜、分散機、粉碎機、涂布機、除濕機攪拌冷卻罐等設備,應用行業(yè)產(chǎn)品如:油墨耗材、電池、制藥、食品;印刷行業(yè):印刷機、曝光機、絲印機、UV固化機、冷卻輸送隧道等;傳統(tǒng)行業(yè):橡塑行業(yè)設備、電鍍氧化設備、焊接切割設備、激光設備、機床與液壓設備、食品與果漿冷卻等;生產(chǎn)工藝控溫:定型、混合、真空、涂裝、干燥、粉碎、萃取、分離、防腐、空分、潔凈、暖通、工控、儀器冷卻等范圍覆蓋整個工業(yè)的生產(chǎn),且經(jīng)過眾高研發(fā)人員有針對性的對各行業(yè)進測試,其效果可以和國外引進的相同設備媲美。
眾高堅持以人為本、提高質(zhì)量、完善服務的三項基本原則,積極向上、團結(jié)互助、勇于開拓創(chuàng)新的精神,眾高將以*的技術(shù)為您提供產(chǎn)品與服務。我們本著“您的滿意就是我們的欣慰”的經(jīng)營理念,制造出讓您滿意的“眾高”系列產(chǎn)品。“眾人拾柴火焰高”,眾高同仁愿與您一起攜手眾志成城、步步登高共創(chuàng)美好的明天。