Način upravljanja toplinom za čisto električna vozila: hlađenje potapanjem na baterije
U novim primjenama elektrifikacije vozila, važno je hladiti i grijati električne komponente kako bi se održale na optimalnoj radnoj temperaturi, jer to jamči vijek trajanja i performanse električnih komponenti. Stoga je neophodan odgovarajući sistem upravljanja toplotom. Drugim riječima, potrebno je dizajnirati odgovarajuće sisteme upravljanja toplinom posebno za komponente elektrifikacije koje se koriste.
Sistemi sa vazdušnim hlađenjem se najčešće koriste jer su jednostavnog dizajna, niske cene i nemaju problema sa curenjem. Zračno hlađenje se dijeli na aktivni tip pomoću prisilne konvekcije i pasivni tip pomoću prirodne konvekcije. U poređenju sa medijima kao što su tečnosti, vazduh ima mali toplotni kapacitet (Cp=1.006 kJ/kgK na standardnoj temperaturi) i nisku toplotnu provodljivost, tako da je malo verovatno da će hlađenje vazduha biti izbor za električna vozila sledeće generacije sa veće baterije i brže punjenje. Preferirana tehnologija.
Tečno hlađenje se može podijeliti na indirektne i direktne metode. Rashladna tečnost ima veći toplotni kapacitet i veću toplotnu provodljivost od vazduha. Zbog uravnotežene kontrole temperature, indirektno hlađenje tekućinom je trenutno jedno od najčešće korištenih rješenja u upravljanju toplinom baterija. Najčešće korištena rashladna tekućina je mješavina vode i glikola. Princip indirektnog hlađenja je da pusti rashladnu tečnost da teče kroz kanale na dnu ili sa strane modula ćelije/baterije kako bi prenela toplotu dalje od sistema.
Hlađenje se može poboljšati upotrebom specifičnih termičkih materijala interfejsa (TIM). Nedostatak indirektnog tečnog hlađenja u odnosu na vazdušno je složenost sistema. Više komponenti i kanala/cijevi može dovesti do više kvarova, dodatne težine i problema s curenjem.
Još jedna nova tehnologija hlađenja je direktno hlađenje tekućinom, također poznato kao hlađenje potapanjem, koje potpuno uranja bateriju u dielektričnu tekućinu. Ovo je neprovodna tečnost sa visokom otpornošću na električni kvar. Uvođenje ove tehnologije znači da se složenost procesa baterije i dizajna komponenti može uvelike smanjiti, a takođe pomaže da se smanji težina i zapremina sistema, te značajno poboljša stabilnost i balans kontrole temperature baterije. Potapanjem hlađenje može zagrijati ili ohladiti bateriju po potrebi bez potrebe za izmjenjivačem topline, što nudi značajne dobitke u efikasnosti. Imerzijsko hlađenje baterija električnih vozila je još uvijek u povojima, ali već postoje neki slučajevi upotrebe kao što je patentirani sistem potpuno uronjenih ćelija Faraday Futurea, hlađenje Audi RS Q e-tron u uranjanje na reliju Dakar. Tehnologija hlađenja tekućinom ili IMMERSIO™ sistem kompanije Xingji Technology koji su osnovali bivši zaposleni u Panasonic-u i Tesli.
