סקירה כללית של ערכות מסלולי הולכת חום ליבה עבור מערכות סוללות חשמל של רכבי אנרגיה חדשים

בניהול תרמי סוללה, התמקדות עיצובית נוספת היא בתכנון מסלולי הולכת חום, אשר משפיע לא רק על יעילות הניהול התרמי וניצול הנפח של החבילה כולה, אלא גם משפיע על עלות החבילה כולה.
הנתיב שדרכו מועבר חום מליבת הסוללה אל החלק החיצוני של ערכת הסוללות נקרא נתיב הולכת חום, וחומר ממשק הולכת החום מסודר בתוך נתיב הולכת החום. על פי תוכניות טכנולוגיות שונות של סוללות, המיקום של חומר הממשק המוליך התרמי TIM משתנה. כאן, הגישה המרכזית הנוכחית נראית מיחסי המיקום בין ליבת הסוללה לחומר הממשק המוליך התרמי TIM.
(א) ישנם מודולים, עם לוחות מקוררים במים מסודרים בתוך הקופסה, וחומרי ממשק מוליכים תרמיים מסודרים בתוך המעטפת ועל פני השטח החיצוניים, בהתאמה במגע עם הליבה החשמלית והצלחת מקוררת המים. זהו הפתרון העיקרי בתקופת טכנולוגיית המודול, כגון SAIC Mingjue, Roewe Marvel X, General Bolt EV, Ford Mach-e, VW MEB, Audi A6 PHEV וכו';
(ב) ישנם מודולים, עם לוחות קירור מים מסודרים מחוץ לקופסה ובתוך לוחית המגן. זה ידוע גם כקירור נוזלי משולב של התיבה, כגון IPace ו- Audi e-tron
(ג) אין מודול, וסכימת BYD CTP מאומצת. הצלחת מקוררת המים מסודרת בחלק העליון, וחומר הממשק המוליך התרמי מסודר בין הליבה החשמלית לצלחת הקרה. המקרים המייצגים הם BYD Han CTP, FAW Hongqi E-QM5, Dolphin ו- Song Plus DM-i.
(ד) קיים מודול, שהוא סוג לוח ללא תחתית, כך שהליבה החשמלית נמצאת במגע ישיר עם הצלחת המקוררת במים, וחומר הממשק המוליך התרמי מסודר בין השניים; מקרים מייצגים כגון דגם 3 (תמונה|תצורה|בירור) גרסת ליבה מרובעת, BMW ix, ו-BAIC EU5; בנוסף, עבור ערכת הליבה הגלילית של טסלה, דבק מבני מוליך תרמי מסודר בין צינור קירור המים סרפנטין דגם 3/Y לבין הליבה, שגם היא שייכת לתוכנית זו;
(ה) יש מודול, והצלחת מקוררת הנוזל משולבת עם המודול. פתרון זה מייצג Benz EQC (תמונה|תצורה|חקירה), עם חומרי ממשק מוליכים תרמיים מסודרים בין ליבת הסוללה לצלחת הקרה;
(ו) ישנם מודולים שבהם לוחית הנוזל מופרדת מהמודול, אך אין ממשק מוליכות תרמית בין הפלטה הקרה למודול, והצלחת הקרה נמצאת במגע הדוק עם החלק התחתון של המודול (בדרך כלל, יש הוא תומך אלסטי בתחתית הצלחת הקרה). זה המקרה עם BMW i3, BMW X1PHEV ואחרים.
ההסתמכות הגדולה ביותר על תכנון נתיב העברת החום היא על הליבה החשמלית. אם לליבה החשמלית עצמה יש פריצת דרך חדשה בבטיחות תרמית, היא תביא להשפעה חדשה על הניהול התרמי כולו; תלות מרכזית נוספת היא השיקול הכולל של ניהול תרמי מצבר על ידי חברות הרכב. למעשה, המפתח לבקרת טמפרטורה במהלך כל מחזור חיי הסוללה הוא שלושה תרחישים: (1) במהלך טעינה מהירה; (2) שימוש בטמפרטורה נמוכה; (3) נהיגה במהירות גבוהה במשך זמן רב. אם נוכל לפתור במיומנות את בקרת הטמפרטורה של שלושת התרחישים הללו, זה בהחלט יביא שיפור חדש לעיצוב מערכת הסוללות, ומרצדס EQXX עשויה להיות דוגמה לכך.