Θερμική διαχείριση στα ηλεκτρικά οχήματα [Video]

Bελτιστοποίηση της απόδοσης με καλύτερα δεδομένα θερμικής αγωγιμότητας

Η θερμική αγωγιμότητα είναι σημαντική σε ένα ευρύ φάσμα εξαρτημάτων ηλεκτρικών οχημάτων για τη βελτιστοποίηση της θερμικής διαχείρισης. Το 2021, η C-Therm συνεργάστηκε με την ThermoAnalytics – έναν κορυφαίο πάροχο λογισμικού μοντελοποίησης και προσομοίωσης – στην παρουσίαση δεδομένων σχετικά με τη σημασία της θερμικής αγωγιμότητας στον έλεγχο της θερμοκρασίας των ηλεκτροκινητήρων.

Η πρόκληση της θερμικής διαχείρισης στα ηλεκτρικά οχήματα

Ο σχεδιασμός των ηλεκτρικών οχημάτων παρουσιάζει στους μηχανικούς μοναδικές προκλήσεις διαχείρισης θερμότητας που έχουν γίνει κύριος στόχος της έρευνας και της ανάπτυξης συστημάτων στην αυτοκινητοβιομηχανία. Η βελτιστοποίηση των θερμικών ιδιοτήτων των εξαρτημάτων και των υλικών σε αυτά τα υποσυστήματα είναι απαραίτητη προϋπόθεση για την αποφυγή θερμικής διαρροής και για τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας, την εμβέλεια, την απόδοση, τον ρυθμό φόρτισης και την ασφάλεια στα ηλεκτρικά οχήματα. Τα συστήματα θέρμανσης/ψύξης μπαταριών και ψύξης ηλεκτροκινητήρων απαιτούν ακριβή κατανόηση των θεμελιωδών θερμοφυσικών ιδιοτήτων (θερμική αγωγιμότητα) των σχετικών υλικών για ακριβή θερμική μοντελοποίηση κατά τη φάση σχεδιασμού τους.

Οι μπαταρίες EV, τα περιβλήματα μπαταριών και τα συστήματα ψύξης περιέχουν εξειδικευμένα υλικά και σύνθετα υλικά που απαιτούν πειραματικό προσδιορισμό της θερμικής αγωγιμότητάς τους για την ανάπτυξη ακριβών μοντέλων FEA και αποτελεσματικών συστημάτων θερμικής διαχείρισης μπαταριών (BTMS). Ο παραδοσιακός πειραματικός εξοπλισμός και οι μέθοδοι που χρησιμοποιούνται για τη θερμική αγωγιμότητα έχει βρεθεί ότι είναι ανεπαρκείς για μετρήσεις θερμικής αγωγιμότητας πολλών από αυτά τα υλικά.

Τα σύνθετα υλικά είναι συχνά ανισότροπα, παρουσιάζοντας διαφορές τάξης μεγέθους μεταξύ της μετρούμενης θερμικής αγωγιμότητας στον αξονικό έναντι του ακτινικού προσανατολισμού.
Ορισμένα σύνθετα υλικά είναι γεμάτα υλικά που περιέχουν διακριτά σωματίδια νιτριδίου βορίου ή άλλα θερμικά αγώγιμα υλικά. Συχνά, τέτοια σύνθετα δεν είναι ομοιογενή και οι μέθοδοι μέτρησης της θερμικής αγωγιμότητας που υποθέτουν την ομοιογένεια δεν παράγουν ακριβείς μετρήσεις.

Η δοκιμή υγρών απαιτεί προσεκτική εξέταση της επίδρασης της συναγωγής ως πηγή σφάλματος.

Επομένως, ο προσδιορισμός της θερμικής αγωγιμότητας για τα υλικά που χρησιμοποιούνται στα EV BTMS απαιτεί ένα ευέλικτο όργανο που μπορεί να μετρήσει τη θερμική αγωγιμότητα στερεών (ισότροπα, ανισότροπα, ορθότροπα και σύνθετα), υγρών και πολυμερών.

Η καναδική εταιρεία τεχνολογίας C-Therm Technologies Ltd. ειδικεύεται στην ανάπτυξη καινοτόμου εξοπλισμού δοκιμών και μέτρησης θερμικής αγωγιμότητας. Η εταιρεία συνεργάζεται με κορυφαίους προγραμματιστές EV και μεγάλους προμηθευτές στην αγορά αυτοκινήτων, συμπεριλαμβανομένων ομίλων όπως η 3M, η Intel, η CoolMag, η Hunstman Advanced Materials και η Haydale Composites.

Πώς να δοκιμάσετε καλύτερα τη θερμική αγωγιμότητα;

Στη μέτρηση θερμικής αγωγιμότητας δεν υπάρχει καθολική μέθοδος που να καλύπτει όλα τα υλικά και τις εφαρμογές.

Ο Διευθύνων Σύμβουλος της C-Therm Adam Harris σχολιάζει: «Με τη θερμική αγωγιμότητα είναι καλύτερο να ακολουθήσετε μια προσέγγιση εργαλειοθήκης, έχοντας έναν συνδυασμό μεθόδων διαθέσιμο για να επιλέξετε το καλύτερο εργαλείο για τη δουλειά».

Το όργανο θερμικής αγωγιμότητας Trident της C-Therm, παρέχει τις τρεις πιο σημαντικές μεθόδους παροδικής θερμικής αγωγιμότητας σε μία πλατφόρμα. Η Trident παρέχει στους ερευνητές την απαραίτητη ευελιξία δειγματοληψίας για μετρήσεις θερμικής αγωγιμότητας των διαφορετικών υλικών και φάσεων που χρησιμοποιούνται στα EV, προσφέροντας αναλυτικές μεθόδους συμβατές με ASTM και ISO. Το Trident μπορεί να διαμορφωθεί με τις μεθόδους δοκιμής Modified Transient Plane Source (MTPS), FLEX Transient Plane Source (TPS) ή Transient Line Source (TLS) για τον προσδιορισμό της θερμικής αγωγιμότητας για ένα ευρύ φάσμα στερεών, υγρών, σύνθετων υλικών, σκονών και πάστας που χρησιμοποιούνται ή εξετάζονται για χρήση σε μπαταρίες EV και BTMS.

ΜΟΙΡΑΣΤΕΙΤΕ ΑΥΤΟ ΤΟ ΑΡΘΡΟ

ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΙΔΕΕΑ

ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑ

Εφημερίδα
Το Συνεργείο του Αυτοκινήτου

 

Σαρανταπόρου 70
Χαλάνδρι, 15231 - Χάρτης

 

Τ 210 2825611, 210 6754419
F 210 2842420

 

info [at] tosynergeio.gr

 

 

Social Media

Facebook-color Instagram-color youtube-color Twitter linkedin