Soğutma sistemi nedir?
Fremont, California'dan James Wong'dan soru.
Buradaki eski GM-Toyota NUMMI fabrikasında çalışıyorum ve bir gün elektrikli bir araba yapacağımızı duyduk. İnsanlar pilin soğutulması hakkında konuşmaya devam ediyor. Gerçek hikaye nedir?
Yanıtlayan: Caltech Kimya Mühendisliği ve Çevre Mühendisliği Profesörü Richard Flagan.
(Çoğunlukla aerosol işi yapıyorum ama son zamanlarda JPL ve otomobil şirketleriyle birkaç pil projesine sürüklendim.)
Bir lityum{0}}iyon paketi, ittiğinizde şaşırtıcı miktarda ısı üretir. 3C şarjlı 60 kWh'lik bir paket, 15-20 kW'lık ısıyı boşaltabilir. Bu, arabanın zemininde çalışan küçük bir ısıtıcı. Kendi haline bırakın ve siz hala %80 şarja ulaşmaya çalışırken orta hücreler 60 dereceye ulaşır. 45 derecenin üzerinde hayat hızla düşüyor, bu yüzden ısıyı dışarı çekmeniz gerekiyor.
Artık çoğu pakette, içinde damgalı bir kanal bulunan, yaklaşık 4-6 mm kalınlığında düz alüminyum soğuk plakalar kullanılıyor. Her iki modülün arasına veya her poşet sırasının altına bir plaka kaydırıyorsunuz. Plaka, hücre tabanlarına karşı ince bir termal macun tabakasıyla doldurulur. GM'nin Ultium plakaları böyledir. Tesla, 18650'lerde ve 2170'lerde yuvarlak bir tüpü zikzak şeklinde sarıyordu-spagettiye benziyor, iyi çalışıyor, ancak montajı zahmetli. Teksas'taki yeni 4680 paketinde yuvarlak tüp yerine daha geniş katlanmış bir şerit kullanıldı. Kaynak yapmak daha kolaydır.
Soğutma sıvısı neredeyse her zaman 50/50 su-glikol ve olağan inhibitörlerden oluşur. Bazı prototip yarış arabaları saf glikol ve hatta silikon yağı kullanıyor ancak kimse bunu müşterilere göndermiyor. Büyük bir paket için akış genellikle dakikada 10-20 litredir. Pompa 12 V ile çalışan 400 W'lık fırçasız küçük bir şeydir. Kaputun altında veya bagajda yaşar.
Radyatör klima kondansatörünün önünde bulunur. Otoban hızında bol miktarda hava alırsınız, ancak Barstow'da 110 derece F'lik bir günde Supercharger'da otururken elektrikli fanın sert bir şekilde çekilmesi gerekir. Bu nedenle Tesla birkaç yıl önce küçük ahtapot valfini ekledi;-soğutucunun, hava gerçekten sıcakken kabin klima döngüsünden soğuk soğutucu akışkan almasını sağlıyor.
Sıcaklık yayılımı öldürücüdür. En soğuk hücre 25 derece ve en sıcak hücre 40 derece ise paketin çevrim ömrünün belki %15-20'sini kaybedersiniz. Bu nedenle giriş manifoldunun akışı eşit şekilde bölmesi gerekir. Bazı şirketler her dalın içine küçük delikler açıyor. Diğerleri ise kanalları uzun ve ince yapar, böylece basınç düşüşü eşit akış sağlar. BYD'nin blade hücre paketi, soğutucuyu hücrenin alt kısmı yerine uzun kenarı boyunca çalıştırır-daha iyi bir homojenlik sağlar.
Soğuk hava, 1999'da kimsenin bahsetmediği kısımdı. Yaklaşık 0 derecenin altında hızlı şarj edemezsiniz veya lityum metali kaplayıp hücreyi öldürürsünüz. Yani soğuyan aynı döngünün şimdi ısınması gerekiyor. 3–5 kW'lık bir PTC ısıtıcı rezervuarda veya pompanın hemen arkasında bulunur. BMS, ön ısıtma sırasında hücre voltajlarını şahin gibi izler.
Basınç genellikle 1–1,5 bar göstergesidir. Kaynama noktasını 115-120 derece civarında tutar, böylece bir hücre ekzotermik olmaya karar verirse hiçbir zaman buhar cepleri oluşmaz.
Geçen yıl JPL'de yedek kulübesinde 30-hücreli bir modül çalıştırdık. Soğumayla birlikte 200 A deşarjda sekiz dakikada 25 dereceden 65 dereceye çıktı. Pompayı 12 L/dak'da açın ve 38 dereceye sabitlendi. Sekiz dakika ya da asla; bu nedenle artık her ciddi pakette sıvı soğutma var.
Temel resim bu. Ayrıntılar her model yılında değişir ancak fizik değişmez.
