Šta je rashladna tečnost?

Rashladna tečnost je materijal koji prolazi kroz vašu bateriju i sprečava ćelije da se same kuvaju. Prilično jednostavan koncept, ali mnogi ga pogrešno shvataju.

U EV i ESS aplikacijama govorimo o mješavini glikola-vode koja cirkulira kroz hladne ploče ili kanale za hlađenje urađene u strukturi pakovanja. Tečnost preuzima toplotu iz ćelija, prenosi je do rashladnog uređaja ili radijatora, odbacuje toplotu, vraća se po još. Loop nastavlja da radi sve dok je paket aktivan.

Sama tečnost

Zaboravite sve što znate o rashladnoj tečnosti automobila. Taj zeleni Prestone iz AutoZone-a će uništiti bateriju. Inhibitori korozije u konvencionalnom antifrizu su jonska jedinjenja-oni provode struju. Provedete to kroz paket od 400 V, tražite kvarove na zemlji.

Akumulatorska rashladna tečnost mora ispuniti dva zahtjeva na koja običan antifriz ne mari:

Electrical resistivity above 100 kΩ·cm minimum. Most OEMs spec 150 kΩ·cm or higher. Tesla's spec calls for >200 kΩ·cm na svježem punjenju.

Sadržaj jona ispod 25 ppm. Neke specifikacije kažu 10 ppm. Zbog toga ne možete koristiti samo destilovanu vodu i miješati svoju vlastitu-sama glikol mora biti ultra-čist.

BASF Glysantin G40 i Arteco Havoline XLC su dva koja ćete najčešće viđati na terenu. Chevron također pravi formulaciju{2}}specifičnu za baterije. Oni koštaju oko 40-60 dolara po galonu naspram 12-15 dolara za običnu OAT rashladnu tečnost. Vrijedi toga.

Mix Ratio

50/50 etilen glikol prema deioniziranoj vodi je standard. Neki momci rade 60/40 u hladnoj klimi. Prelazak iznad 60% glikola vam zapravo šteti-viskozitet raste, prijenos topline opada, pumpa radi jače.

Matematika tačke smrzavanja:

50/50 mješavina se smrzava oko -37 stepeni

60/40 vas dovodi do možda -52 stepena

Čisti glikol se smrzava na -12 stepeni (da, dodavanje vode snižava tačku smrzavanja, hemija je čudna)

Za veći dio Sjeverne Amerike 50/50 je u redu. Ako raspoređujete pakete u Minnesoti ili Alberti, razgovarajte sa svojim termoinženjerom o tome da postanete bogatiji.

Flow Rate

Evo gdje vidim najveću zabunu. Ljudi su ili prevelike ili premale.

Računica nije komplikovana. Morate znati tri stvari: koliko topline proizvodi paket, koji porast temperature možete tolerirati u krugu i specifičnu toplinu vašeg rashladnog sredstva.

Za mješavinu 50/50 EG/voda, specifična toplina je oko 3,3 kJ/kg·K. Gustina oko 1,07 kg/L.

Recimo da imate paket od 75 kWh koji radi 2C pražnjenje. To je snaga od 150 kW. Slika 5-6% proizvodnje toplote po toj stopi-nazovite toplotno opterećenje od 8 kW. Ako želite zadržati ulaznu{10}}ulaznu deltu ispod 4 stepena:

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

To je pravi broj iz pravog projekta. Stvarna pumpa koju smo odredili je ocijenjena sa 40 L/min kako bi nam dala prostor za glavu.

Većina putničkih EV paketa radi 8-15 L/min pri normalnom opterećenju vožnje. Pojačava se tokom brzog punjenja ili trajne velike snage.

Šta pođe po zlu

Vidio nekoliko načina kvara tokom godina.

Pogrešna vrsta rashladne tečnosti.Kupujte uobičajeni antifriz tokom servisa. Šiljci provodljivosti. BMS vidi grešku izolacije, paket se gasi. Ako imate sreće, samo baca kodove. Ako nemate sreće, dobijate unutrašnji luk.

Kontaminacija.Kvalitet vode je bitan. Jedna lokacija na kojoj sam radio koristila je vodu iz slavine za početno punjenje jer "ionako prolazi kroz deionizator." Osim što su zaobišli deionizator. Sadržaj hlorida bio je 180 ppm. Morao sam isprati cijeli sistem i zamijeniti hladne ploče-$40k posao na 200k$ instalaciju.

Degradacija tokom vremena.Glikol oksidira. Formira glikolnu kiselinu, a zatim oksalnu kiselinu. pH pada. Inhibitori korozije se potroše. OEM proizvođači kažu 4-5-godišnji servisni interval, ali sam vidio da se rashladna tekućina pokvari u 2 godine u okruženjima visoke temperature. Testirajte godišnje.

Vazduh u sistemu.Krvarenje EV rashladnih petlji je izbirljivo. Vazdušni džepovi uzrokuju vruće tačke. Ćelija direktno ispod mehurića radi 8-10 stepeni toplije od svojih suseda. Ubrzano starenje, kapacitet blijedi, eventualno potraživanje u garanciji.

Testiranje stanja rashladne tečnosti

Potrebna su vam tri mjerenja:

pH-svježe rashladno sredstvo radi 7,8 do 8,5 u zavisnosti od formulacije. Ispod 7,0 znači da je paket inhibitora iscrpljen. Promijeni ga.

Postoje{0}}prijenosni mjerači otpornosti, ali su skupi. Pošaljite uzorak u laboratoriju ako ga nemate. Sve ispod 50 kΩ·cm postaje marginalno.

Refraktometar{0}}koncentracije glikola radi. Alat od 30 dolara, traje 10 sekundi. Provjeravate da li je došlo do razrjeđivanja zbog kondenzacije ili od nekog dodavanja prave vode.

Neke flote rade programe u stilu analize ulja, šalju uzorke u Polaris Labs ili Blackstone svakih 6 mjeseci. Previše za većinu aplikacija, ali ima smisla za velike instalacije.

Direktno uranjanje u odnosu na indirektno hlađenje

Sve gore navedeno pretpostavlja indirektno hlađenje{0}}tečnost koja teče kroz kanale, nikada ne dodiruje ćelije. To je 95% onoga što postoji.

Direktno uranjanje je drugačije. Ćelije sjede u kadi s dielektričnim fluidom. Nema hladnih ploča, nema termalnog materijala za sučelje, tečnost direktno dolazi u kontakt sa limenkom. Prijenos topline je bolji. Kompleksnost je na neki način niža, na drugom viša.

I tečnosti su različite. 3M Novec i Solvay Galden su velika imena. To su fluorovana jedinjenja, izuzetno niske provodljivosti, hemijski inertna. Takođe izuzetno skupo-300-400$ po litri za neke formulacije.

Direktno uranjanje se pojavljuje u grid memoriji i nekim aplikacijama za vozila visokih{0}}performansi. Još uvijek nije mainstream, ali je teško raspravljati o termalnim performansama.

Spec Sheet

Brza referenca na šta treba obratiti pažnju pri nabavci rashladne tekućine za bateriju:

Nabavite MSDS i tehnički list od svog dobavljača. Ako ne mogu dati podatke o otpornosti, nađite drugog dobavljača.