Flüssigkeitsgekühlte thermische Lösung für Leistungsbatterien
Power-Batterien sind die Energiequellen, die Werkzeuge mit Strom versorgen. Dabei handelt es sich häufig um Batterien, die Elektrofahrzeuge, Elektrozüge, Elektrofahrräder und Golfwagen mit Strom versorgen. Es gibt verschiedene Arten von Power-Batterien, die für unterschiedliche Szenarien geeignet sind. Unabhängig vom Typ stellt die kontinuierliche Erwärmung im Betrieb eine Herausforderung für das Kühlsystem dar. Insbesondere mit der rasanten Entwicklung von Elektrofahrzeugen gibt es immer mehr Batterien mit langer Lebensdauer und hohem Wirkungsgrad, und Wärmeableitung war schon immer eine Schlüsseltechnologie. In den letzten Jahren wurde die wassergekühlte Kühlung, auch als flüssigkeitsgekühlte Kühltechnologie bekannt, eingeführt.
Ein typisches Flüssigkeitskühlsystem für Leistungsbatterien muss über die folgenden Komponenten verfügen: Flüssigkeitskühlplatten, Umlaufflüssigkeit, Wasserpumpen, Rohrleitungen, Wassertank-Wärmetauscher. Eine flüssige Kühlplatte ist ein Metallblock aus Kupfer oder Aluminium mit einem Wasserkanal im Inneren, der mit der Batterie in Kontakt kommt und deren Wärme aufnimmt. Die zirkulierende Flüssigkeit wird durch die Wasserpumpe in der Rohrleitung zirkuliert, und die zirkulierende Flüssigkeit, die die Wärme von der Batterie aufnimmt, fließt von der Flüssigkeitskühlplatte weg, während die neue zirkulierende Flüssigkeit mit niedriger Temperatur weiterhin die Wärme von der Batterie aufnimmt. Die Wasserleitung verbindet die Wasserpumpe, den wassergekühlten Block und den Wassertank. Ihre Funktion besteht darin, die zirkulierende Flüssigkeit in einem geschlossenen Kanal ohne Leckage zu zirkulieren und so den normalen Betrieb des Flüssigkeitskühlsystems sicherzustellen. Ein Wassertank dient zur Speicherung der zirkulierenden Flüssigkeit und ein Wärmetauscher ist ein Gerät, das einem Kühlkörper ähnelt. Die zirkulierende Flüssigkeit überträgt die Wärme mit einer großen Oberfläche an den Kühlkörper, und der Lüfter am Kühlkörper leitet die an die Luft abgegebene Wärme ab.
Das Wesen der Flüssigkeitskühlung und der Luftkühlung ist dasselbe, mit der Ausnahme, dass bei der Flüssigkeitskühlung zirkulierende Flüssigkeit verwendet wird, um die Wärme der Batterie vom wassergekühlten Block zum Wärmetauscher zu transportieren und sie dann abzuleiten, wodurch das verwendete homogene Metall oder Wärmerohr ersetzt wird Luftkühlung. Der Wärmetauscherteil ist fast eine Nachbildung des luftgekühlten Kühlers. Die größten Eigenschaften von Flüssigkeitskühlsystemen sind zwei: Ausgleich der Batteriewärme und geräuscharmer Betrieb. Aufgrund der großen spezifischen Wärmekapazität von Wasser kann es große Wärmemengen aufnehmen und die Temperatur ohne nennenswerte Änderungen aufrechterhalten. Die Temperatur der Batterie im Flüssigkeitskühlsystem kann gut kontrolliert werden, und plötzliche Vorgänge führen nicht zu wesentlichen Änderungen der Innentemperatur der Batterie. Aufgrund der großen Oberfläche des Wärmetauschers ist zur Wärmeableitung lediglich ein langsam laufender Lüfter erforderlich, wodurch gute Ergebnisse erzielt werden können. Daher wird die Flüssigkeitskühlung meist mit einem langsam laufenden Lüfter kombiniert. Zudem ist das Arbeitsgeräusch der Wasserpumpe im Allgemeinen nicht sehr auffällig, sodass das gesamte Wärmeableitungssystem im Vergleich zum luftgekühlten System sehr leise ist.
