Почему в системах высоковольтных аккумуляторов используется жидкостное охлаждение?

По мере повышения напряжения аккумулятора и выходной мощности тепловой контроль становится одной из наиболее критических задач при проектировании аккумуляторных систем. Именно поэтому жидкостное охлаждение быстро вытесняет традиционное воздушное охлаждение в современных высоковольтных аккумуляторных системах.

Тепловая проблема высоковольтных аккумуляторных систем

Высоковольтные аккумуляторные системы, как правило, работают в диапазоне от 400 В до 1000 В и выше, обеспечивая большую мощность для тяжёлых электрических применений.

Во время зарядки и разрядки аккумуляторные элементы выделяют тепло из-за внутреннего сопротивления. При условиях работы с высокой мощностью — например, при быстрой зарядке, подъёме в гору, работе под высокой нагрузкой или непрерывном разряде при высоком токе — выделение тепла значительно возрастает.

При отсутствии надлежащего контроля температуры это может привести к:
Снижению эффективности аккумулятора
Ускоренному старению аккумулятора
Сокращению срока службы в циклах
Ограничению мощности
Несогласованности элементов
Риски для безопасности и тепловой разгон

По этой причине система терморегулирования больше не является опциональной в высоковольтных аккумуляторных системах — она является обязательной.

Преимущества жидкостного охлаждения в высоковольтных аккумуляторных системах

Жидкостное охлаждение использует каналы циркуляции охлаждающей жидкости, охлаждающие пластины, насосы и теплообменники для прямого отвода тепла от модулей аккумуляторов.

По сравнению с воздушным охлаждением жидкостное охлаждение обеспечивает значительные преимущества.

1. Повышенная эффективность охлаждения

Теплопроводность жидкости значительно выше, чем у воздуха, что позволяет ей более эффективно поглощать и передавать тепло.

2. Лучшее выравнивание температуры

Одним из главных преимуществ жидкостного охлаждения является поддержание стабильной температуры во всех элементах аккумулятора.

Правильно спроектированная система жидкостного охлаждения может существенно снизить перепады температур между модулями, способствуя более безопасной и эффективной работе аккумуляторной батареи.

3. Повышенная безопасность аккумулятора

Термический разгон является одной из главных проблем в системах литиевых аккумуляторов. Жидкостное охлаждение помогает снизить этот риск, быстро отводя избыточное тепло и предотвращая локальное перегревание.

4. Увеличенный срок службы аккумулятора

Высокие температуры ускоряют деградацию аккумулятора. Поддержание элементов в оптимальном температурном диапазоне способствует снижению потери ёмкости, замедлению внутреннего старения и повышению ресурса циклирования.

Это делает их идеальными для применения в электрифицированной технике вне дорог и промышленных электрифицированных системах.

Сегодня системы высоковольтных аккумуляторов с жидкостным охлаждением широко применяются в следующих областях:
Электрическая строительная техника
Горные грузовики
Сельскохозяйственное оборудование
Электробусы и коммерческие транспортные средства
Морской