Ce este lichidul de răcire?

Lichidul de răcire este chestiile care circulă prin acumulatorul tău, împiedicând celulele să se gătească. Concept destul de simplu, dar mulți oameni înțeleg greșit.

În aplicațiile EV și ESS vorbim despre un amestec de glicol-apă care circulă prin plăci reci sau canale de răcire prelucrate în structura pachetului. Fluidul preia căldură din celule, o transportă la un răcitor sau radiator, elimină căldura, revine pentru mai mult. Loop continuă să ruleze atâta timp cât pachetul este activ.

Fluidul însuși

Uitați tot ce știți despre lichidul de răcire auto. Acel Prestone verde de la AutoZone va distruge un pachet de baterii. Inhibitorii de coroziune din antigelul convențional sunt compuși ionici-aceștia conduc electricitatea. Dacă faci asta printr-un pachet de 400 V, ceri defecțiuni la pământ.

Lichidul de răcire a bateriei trebuie să îndeplinească două cerințe de care antigelul obișnuit nu le pasă:

Electrical resistivity above 100 kΩ·cm minimum. Most OEMs spec 150 kΩ·cm or higher. Tesla's spec calls for >200 kΩ·cm pe umplutură proaspătă.

Conținut de ioni sub 25 ppm. Unele specificații spun 10 ppm. Acesta este motivul pentru care nu puteți folosi doar apă distilată și amestecați propriul-glicolul în sine trebuie să fie ultra-pur.

BASF Glysantin G40 și Arteco Havoline XLC sunt cele două pe care le vei vedea cel mai des în domeniu. Chevron produce, de asemenea, o formulă specifică-bateriei. Acestea rulează aproximativ 40-60 USD per galon față de 12-15 USD pentru lichidul de răcire OAT obișnuit. Merită.

Raportul de amestecare

50/50 etilenglicol la apă deionizată este standard. Unii băieți aleargă 60/40 în climă rece. Trecerea peste 60% glicol vă rănește de fapt-vâscozitatea crește, transferul de căldură scade, pompa funcționează mai greu.

Matematica punctului de îngheț:

Amestecul 50/50 îngheață în jur de -37 de grade

60/40 te duce la -52 de grade

Glicolul pur îngheață la -12 grade (da, adăugarea de apă scade punctul de îngheț, chimia este ciudată)

Pentru cea mai mare parte a Americii de Nord, 50/50 este bine. Dacă implementați pachete în Minnesota sau Alberta, discutați cu inginerul dvs. termic despre a vă îmbogăți.

Debitul

Aici văd cea mai mare confuzie. Oamenii oricum supradimensionează pompele sau le subdimensionează.

Calculul nu este complicat. Trebuie să știi trei lucruri: câtă căldură generează pachetul, ce creștere a temperaturii poți tolera pe circuit și căldura specifică a lichidului de răcire.

Pentru un amestec de 50/50 EG/apă, căldura specifică este de aproximativ 3,3 kJ/kg·K. Densitate în jur de 1,07 kg/L.

Să presupunem că ai un pachet de 75 kWh care face descărcare 2C. Adică o putere de 150 kW. Figura 5-6% generare de căldură la această rată-numiți sarcină termică de 8 kW. Dacă doriți să mențineți delta de la intrare{10}}la ieșire sub 4 grade:

8000 W ÷ (1,07 kg/L × 3300 J/kg·K × 4 K) × 60=34 L/min

Acesta este un număr real dintr-un proiect real. Pompa reală pe care am specificat-o a fost evaluată la 40 L/min pentru a ne oferi spațiu liber.

Majoritatea pachetelor EV pentru pasageri rulează 8-15 L/min la sarcini normale de condus. Se ridică în timpul încărcării rapide sau a unei puteri ridicate susținute.

Ce merge prost

Am văzut câteva moduri de eșec de-a lungul anilor.

Tip greșit de lichid de răcire.Cumpărați topurile cu antigel convențional în timpul service-ului. Picurile de conductivitate. BMS vede o eroare de izolare, pachetul se oprește. Dacă ai noroc, doar aruncă coduri. Dacă nu ai noroc, primești arcul intern.

Contaminare.Calitatea apei contează. Un site la care am lucrat a folosit apă de la robinet pentru umplerea inițială pentru că „oricum trece prin deionizator”. Doar că au ocolit deionizatorul. Conținutul de clorură a fost de 180 ppm. A trebuit să spălați întregul sistem și să înlocuiți plăcile reci-lucrare de 40.000 USD la o instalare de 200.000 USD.

Degradarea în timp.Glicolul se oxidează. Formează acid glicolic, apoi acid oxalic. pH-ul scade. Inhibitorii de coroziune se epuizează. OEM-urile spun interval de service de 4-5 ani, dar am văzut că lichidul de răcire s-a deteriorat în 2 ani în medii cu temperaturi ridicate. Testează anual.

Aer în sistem.Sângerarea buclelor de răcire EV este capricioasă. Pungile de aer provoacă puncte fierbinți. Celula direct sub bulă este cu 8-10 grade mai fierbinte decât vecinii săi. Îmbătrânire accelerată, decolorare a capacității, eventual o cerere de garanție.

Testarea stării lichidului de răcire

Ai nevoie de trei măsurători:

pH-lichidul de răcire proaspăt rulează între 7,8 și 8,5, în funcție de formulare. Sub 7,0 înseamnă că pachetul de inhibitori este epuizat. Schimbă-l.

Contoare portabile de rezistivitate-există, dar sunt scumpe. Trimiteți o probă la un laborator dacă nu aveți una. Orice lucru sub 50 kΩ·cm devine marginal.

Refractometrul-concentrației de glicol funcționează. Instrument de 30 USD, durează 10 secunde. Verificați dacă există diluție de la condens sau cineva care adaugă apă directă.

Unele flote fac programe de analiză a uleiului, trimit mostre la Polaris Labs sau Blackstone la fiecare 6 luni. Exagerat pentru majoritatea aplicațiilor, dar are sens pentru instalațiile mari.

Imersie directă vs răcire indirectă

Totul de mai sus presupune că lichidul de răcire{0}}indirectă trece prin canale, nu atinge niciodată celulele. Asta înseamnă 95% din ceea ce este acolo.

Imersia directă este diferită. Celulele stau într-o baie de fluid dielectric. Fără plăci reci, fără material de interfață termică, fluidul contactează direct cutia. Transferul de căldură este mai bun. Complexitatea este mai mică în unele privințe, mai mare în altele.

Fluidele sunt și ele diferite. 3M Novec și Solvay Galden sunt nume mari. Aceștia sunt compuși fluorurati, conductivitate extrem de scăzută, inerți din punct de vedere chimic. De asemenea, extrem de scump-300-400 USD pe litru pentru unele formulări.

Imersia directă apare în stocarea în rețea și în unele aplicații-de înaltă performanță pentru vehicule. Încă nu este de tip mainstream, dar performanța termică este greu de discutat.

Fișă de specificații

Referință rapidă pentru ceea ce trebuie să căutați atunci când vă aprovizionați cu lichid de răcire a bateriei:

Obțineți FDS și fișa cu date tehnice de la furnizorul dvs. Dacă nu pot furniza date de rezistivitate, găsiți un alt furnizor.