Feb 18, 2024

Ki jan yo efikas amelyore konduktiviti tèmik nan plak frèt likid

Kite yon mesaj

Konpare ak refwadisman lè a, yon sistèm refwadisman efikas enpòtan anpil pou asire pèfòmans batri ak sekirite nan devlopman machin EV yo. Li te ye kòm yon eleman refwadisman debaz nan sistèm jesyon tèmik la, plak frèt la jwe yon wòl enpòtan anpil nan sistèm refwadisman machin EV la. Atik sa a fouye nan amelyore konduktiviti tèmik nan plak frèt atravè optimize konsepsyon, ki eksplore estrateji tankou optimize layout ak kantite chanèl refwadisman, chwazi materyèl ki gen gwo konduktiviti tèmik, aplike teknoloji avanse tretman sifas, optimize materyèl koòdone tèmik (TIM), ak lè l sèvi avèk simulation ak analiz modèl pou optimize prediksyon. Apwòch sa yo ogmante efikasite refwadisman nouvo machin enèji yo ak pwolonje lavi batri a, amelyore sekirite machin ak fyab. Eksplorasyon an detay nan estrateji sa yo ofri apwofondi apèsi teknik nan konsepsyon ak optimize sistèm refwadisman pou machin EV.

 

Pati 1: Teknoloji kle nan plak refwadisman likid pou dissipation chalè


Part1 A: Optimizasyon konsepsyon milti-chanèl
Optimizasyon Chanèl Layout

Nan rechèch la pou amelyore sistèm jesyon tèmik nan machin EV, optimize layout chanèl refwadisman nan lavabo chalè oswa plak refwadisman likid kanpe kòm yon estrateji esansyèl. Layout nan chanèl refwadisman dirèkteman enfliyanse chemen an kondiksyon tèmik, imedyatman afekte rezistans nan tèmik ak efikasite an jeneral echanj chalè nan sistèm refwadisman an. Pami divès kalite jeyometri chanèl-dwat, espiral, ak branch-yo chak prezante avantaj inik ak konsiderasyon an tèm de distribisyon chalè, konpleksite fabrikasyon, ak konpòtman dinamik likid.

 

-Dwat Chèn Plak Fwad:

Avèk konsepsyon senp li yo ak fasilite nan fabrikasyon, se Layout nan kanal dwat lajman itilize. Layout sa a bay yon chemen refwadisman dirèk, ki pèmèt likid refwadisman an pase byen vit nan pake batri a, ki fè li apwopriye pou pake batri ki mande pou dissipation chalè inifòm epi ki gen chaj tèmik relativman ba. Nan machin enèji nouvo, Layout kanal dwat la patikilyèman byen adapte pou pake batri kontra enfòmèl ant ak senp, tankou sa yo ki nan ti machin elektrik oswa machin ibrid, kote yo bezwen dissipation chalè efikas men espas ak pri yo limite.

Straight Channel Liquid Cooling Plate
Dwat Chèn likid Refwadisman Plak

 

Pou egzanp, Chevrolet Volt klase kòm yon machin elektrik ibrid plug-in (PHEV), se konsepsyon pake batri Chevrolet Volt a ki enkòpore yon mekanis refwadisman efikas pou kenbe batri a nan kondisyon pi bon travay li. Sistèm refwadisman li a ka itilize chanèl dwat pou senplifye pwosesis refwadisman an epi minimize espas lokasyon pou amelyore pèfòmans tèmik li yo.

 

-Chanèl espiral Plak Fwad:

Chanèl espiral amelyore efikasite echanj tèmik lè yo pwolonje chemen koule awozaj la epi ogmante tan kontak ant likid la ak mi kanal yo. Konsepsyon sa a se patikilyèman apwopriye pou aplikasyon ki gen gwo chaj tèmik oswa sa yo ki mande efikas kondiksyon tèmik. Pa egzanp,espiral chanèl plak frèttou reyalize yon transfè chalè ki pi inifòm, diminye chay chalè segondè pou dissipation chalè machin EV. Sepandan, konsepsyon sa a ka mennen nan pi wo rezistans koule, ki nesesè yo pi fò ponp yo kenbe koule. Se poutèt sa, chwazi pou chanèl espiral apwopriye lè sistèm nan ka tolere pi wo konsomasyon enèji epi li gen gwo kondisyon pou efikasite refwadisman.

 

Spiral Channels Liquid Cooling Plate

 

-Plach frèt chanèl branch yo:

Layout plak refwadisman likid chanèl branch yo divize kanal prensipal la an plizyè branch, sa ki pèmèt likid refwadisman an distribye plis respire atravè diferan pati nan pake batri yo. Sa a konsepsyon kostim pake batri ak fòm iregilye oswa distribisyon chaj chalè inegal. Li optimize koule nan awozaj la, asire ke menm zòn nan pake batri yo ki gen pi gwo chaj chalè resevwa refwadisman adekwat. Layout chanèl branch lan aplikab pou aplikasyon ki mande pou gwo inifòmite nan tanperati, tankou nan gwo machin elektrik ak machin espò elektrik-wo fen. Pake batri sa yo bezwen kontwòl tanperati egzak pou chak selil batri pou asire pèfòmans optimal ak sekirite.

Branched Channel Cold Plates
Branche Chèn Plak Fwad

 

Pou egzanp, Porsche Taycan a se yon machin espò elektrik pèfòmans segondè, li te ye pou pèfòmans eksepsyonèl kondwi li yo ak kapasite chaj rapid. Pou kenbe pèfòmans batri a ak pwolonje lavi li, Taycan a ka anplwaye yon konsepsyon sistèm refwadisman konplèks, ki gen ladan yon layout chanèl branche, pou reyalize distribisyon tanperati inifòm nan pake batri yo.

Branched Channel Cold Plate of Porsche Taycan
Branche Chèn Plak frèt nan Porsche Taycan

Avantaj ki pi enpòtan nan apwòch sa a se ke li izole awozaj la soti nan selil / modil batri yo, elimine yon danje sekirite potansyèl. Layout modil Taycan a divize an kouch anwo ak pi ba, kidonk sistèm refwadisman dlo li yo tou divize an kouch anwo ak pi ba, totalize 13 branch refwadisman. Chak branch plak frèt tib gen de tiyo paralèl dlo refwadisman ki gen 10 chanèl koule paralèl, ak gwosè chak kanal se 3mm * 2mm; tiyo refwadisman an antye gen yon epesè apeprè 4mm ak yon lajè apeprè 35mm.

 

Gwosè chanèl ak estrateji distribisyon

Chwa gwosè chanèl la jwe yon wòl enpòtan nan konsepsyon plak frèt likid pou machin EV, ki afekte tou pèfòmans jeneral sistèm refwadisman segondè. Tou de gwo ak ti twou nan plak frèt gen aplikasyon yo ki baze sou bezwen espesifik yo ak konsepsyon nan machin yo EV.

-Gwo Chèn Plak Fwad:

Plak frèt gwo chanèl yo refere a moun ki gen yon dyamèt enteryè pi laj, ki sòti nan 5 - 10 milimèt ki konsidere kòm yon chwa efikas pou amelyore pèfòmans koule likid refwadisman an akòz presyon ki ba yo nan vitès koule. Konsepsyon sa a pèmèt itilize yon ponp san gwo pouvwa, kidonk diminye konsomasyon enèji sistèm lan. Layout gwo chanèl yo apwopriye pou nouvo machin enèji ak distribisyon chaj chalè relativman inifòm ak pi wo kondisyon efikasite enèji. Pou egzanp, machin EV ki gen entansyon pou vwayaj nan vil la ta ka prefere konsepsyon gwo chanèl yo reyalize efikasite refwadisman rezonab ak pi ba konsomasyon enèji nan direksyon elektwonik gwo pouvwa.

Aluminum Liquid Cold Plates
Plak aliminyòm likid frèt

Nan machin EV sa yo kote chaj chalè a relativman inifòm distribye epi gen yon gwo demann pou efikasite enèji, plak frèt gwo-chanèl yo patikilyèman apwopriye pou konpozan EV. Pou egzanp, kèk otobis vil yo gen tandans sèvi ak konsepsyon gwo-chanèl pou reyalize efikasite refwadisman rezonab ak pi ba konsomasyon enèji. Men, plis espas nesesè lè w ap itilize yon gwo chanèl likid plak frèt. Sa a se rezon ki fè nou raman wè plak frèt likid gwo-chanèl nan machin prive EV paske machin EV souvan konsantre plis sou itilizasyon espas ak konpakte an jeneral nan machin nan pandan konsepsyon satisfè bezwen konsomatè yo pou eksperyans kondwi.

 

-Ti Chèn Plak Fwad:

Kontrèman,ti chanèl plak frèt(Apeprè yon dyamèt apeprè 5 milimèt) ka bay yon wo nivo efikasite nan transfere chalè pou machin EV segondè-pèfòmans ak machin prive komen EV paske yo ogmante sifas ki genyen ant awozaj la ak mi kanal yo pou kontakte, kidonk akselere koule a. pousantaj awozaj entèn la. Anplis, ti plak frèt chanèl bay plis chemen koule sou sifas aliye yo nan yon espas limite kote ti yo pa ka fè li.

Aluminum Water Cooling Plate For New Energy
Plak refwadisman dlo aliminyòm pou nouvo enèji

Anplis de sa, solisyon ideyal la, pousantaj koule, ak objektif jesyon tèmik yo bezwen konsidere tou. Ou kapabkontakte enjenyè nou anpou plis konsiltasyon teknik.

 

Pati 1 B: Seleksyon materyèl ak aplikasyon

-Seleksyon materyèl apwopriye:

Pa gen okenn dout ke nou te chwazi yon plak frèt aliminyòm ak tiyo chalè kòb kwiv mete pou dissipation chalè lè w ap konsiderekonduktiviti chalè aliminyòm ak kwivak pri. Nan mwa fevriye 2024, pri kòb kwiv mete pou chak tòn se $7,600.00 ansanm ak $3500-4000 alyaj aliminyòm. Se konsa, li se yon fason pri efikas yo achte aliminyòm olye pou yo alyaj kòb kwiv mete.

 

Volume occupied by 1 ton of aluminum alloy vs copper alloy

Audi e-Tron Battery Pack
Pake batri Audi e-Tron

 

Anplis de sa, volim la se tou pwen kle pou fabrike plak frèt likid EV. Kòm ilistre, 1 tòn alyaj aliminyòm okipe yon volim siyifikativman pi gwo pase alyaj kòb kwiv mete akòz dansite aliminyòm ki pi ba, ki vle di aliminyòm se yon materyèl apwopriye pou fabrike tèt sifas pou lejè li yo ak kwiv pou fabrike tiyo chalè pou bon pèfòmans tèmik li yo. Pou egzanp, nou konnen ke pake batri yo nan Audi e-Tron peze 5 kg ak 700 kg nan pake batri ityòm yo, ki vle di ke plak la refwadisman likid sèlman okipe 0.7% nan pwa total la. Men, si ou itilize plak frèt kwiv la, li pran plis pase 2.5% nan pwa total la (Apeprè 7.5 kg).

 

-Relasyon ant pèfòmans tèmik konduktivite ak epesè materyèl:

Epesè yon materyèl afekte efikasite echanjeur chalè a. Materyèl epè yo ka lakòz ogmante rezistans tèmik, pandan y ap mens yo ka pa mekanikman fò ase ak Lè sa a, lakòz pwoblèm grav tankou pénétration tèmik.

 

Thermal Resistance vs Material Thickness

Mechanical Strength vs Material Thickness

 

Premye graf la montre ke fòs mekanik graphene a siyifikativman pi wo pase aliminyòm ak kwiv, epi li prèske pa chanje ak epesè. Fòs mekanik aliminyòm ak kwiv yon ti kras ogmante kòm epesè a ogmante. Dezyèm graf la montre relasyon ki genyen ant epesè materyèl ak rezistans tèmik. Rezistans tèmik Graphene a trè ba epi li prèske pa afekte pa epesè, tandiske rezistans tèmik aliminyòm ak kwiv ogmante lineyè ak yon ogmantasyon nan epesè.

 

Mechanical Strength vs Material Thickness with Specific Thermal Resistance Annotation

 

Twazyèm graf ki anba a montre konbinezon fòs mekanik, epesè materyèl, ak rezistans tèmik. Nou ka wè ke alyaj aliminyòm {{0}}.08m gen pi bon fòs rupture ak rezistans tèmik ki ba (0.36 degre W).

 

Pati 2: Teknoloji Jesyon tèmik nan plak frèt likid ki refwadi

 

Pati 2 A: Teknoloji Tretman Sifas

-Sifas kouch:

Kouch kondiktif tèmik yo se tretman sifas espesyalize ki fèt pou amelyore efikasite echanj chalè plak refwadisman dlo. Kouch sa yo travay nan amelyore kalite kontak nan koòdone tèmik oswa amelyore kapasite radyasyon tèmik, tipikman enkòpore materyèl ki gen gwo konduktiviti tèmik tankou ajan, kwiv, ak aliminyòm, osi byen ke nanomateryèl tankou nanotub kabòn (CNTs) ak grafèn. Non sèlman kouch sa yo amelyore efikasite tèmik, men yo ofri tou kèk degre nan pwoteksyon kont korozyon ak mete, kidonk pwolonje lavi a nan plak refwadisman likid yo.

 

Thermal Conductivity of Various Materials

-Traitement sifas:

Atravè pwosesis sifas plak refwadisman dlo a, zòn echanj chalè a ka ogmante, kidonk amelyore efikasite transfè chalè a. Metòd sa a amelyore kapasite echanj chalè ant likid la ak sifas plak baz la lè li ogmante brutality sifas la. Pou egzanp, jan yo montre nan foto a, nou ka pliye plak refwadisman likid la pou asire ke likid refwadisman pase nan chak pati nan batri a, kidonk amelyore pèfòmans nan tèmik nan plak frèt. Kaixin aliminyòm ladan l li dedike pou bay koutim likid refwadisman plak ak aliminyòm chalè koule D' kòm kondisyon ou.

Wave Cold Plates
Wave Plak Fwad

Kaixin aliminyòm ka bay plizyè pwosesis sifas pou plak frèt aliminyòm ou a, pou egzanp, CNC D, anodize, kouch poud, koube, elatriye ... Oswa, tanpri gade blog nou an "yon solisyon pri efikas pou Customing koule chalè aliminyòm ak plak frèt likid" pou aprann kijan pou ekonomize lajan nan manifakti plak frèt aliminyòm ak koule chalè.

 

Pati 2 B: Materyèl entèfas tèmik (TIM) Optimizasyon:

-Seleksyon ak aplikasyon materyèl entèfas tèmik:

Materyèl entèfas tèmik (TIM) se sibstans ki itilize ant de sifas pou amelyore kondiksyon tèmik. Yo te itilize ant de sifas pou amelyore tèmik conductance. Kalite TIM komen yo enkli keratin tèmik, kousinen, kasèt, ak metal likid, yo chak apwopriye pou aplikasyon diferan ki baze sou konduktiviti tèmik yo, fasilite nan aplikasyon, ak rezistans.

TIM in EV Battery Solutions
TIM nan EV Battery Solutions


Pati 2 C: Simulation ak analiz modèl-Aplikasyon CFD ak lojisyèl simulation tèmik:

Li ka efektivman predi ak optimize efikasite nan konduktiviti tèmik nan plak frèt koutim lè l sèvi avèk Dinamik Fluid Enfòmatik (CFD) ak lojisyèl simulation tèmik, ki vle di ke designer a ka analize tout sistèm refwadisman an tankou sikilasyon an nan awozaj la, Layout nan chalè. sous, pon tèmik oswa zòn ki gen gwo rezistans tèmik, sa ki pèmèt yon konsepsyon amelyore anvan pwodiksyon an mas.

Cold Plate Design
Fwad Plak Design
Temperature Gradient for the Preliminary Analysis
Gradyan Tanperati pou analiz preliminè

 

Lè w ap fè simulation ak CFD, ou bezwen bay espesifikasyon detaye sistèm refwadisman ou a pou enjenyè Kaixin aliminyòm. Sa a gen ladan done jeyometri plak refwadisman dlo a ak eleman li yo, pwopriyete materyèl (konduktiviti tèmik, dansite, chalè espesifik), kondisyon fwontyè (tankou tanperati inlet ak priz, ak pousantaj koule), ak done jenerasyon chalè ki soti nan sous chalè. Anplis de sa, espesifye objektif espesifik ou oswa kritè pèfòmans pou simulation la ka trè benefik.Kontakte enjenyè teknik Kaixin aliminyòmepi nou kontan bay ou solisyon ideyal pou plak frèt koutim.

Voye rechèch