ما هو المبرد؟

المبرد هو المادة التي تعمل عبر حزمة البطارية الخاصة بك مما يمنع الخلايا من طهي نفسها. فكرة بسيطة جدًا ولكن الكثير من الناس يخطئون فيها.

في تطبيقات EV وESS، نتحدث عن مزيج الماء-الجلايكول الذي يتم توزيعه عبر ألواح باردة أو قنوات تبريد يتم تشكيلها آليًا في هيكل العبوة. يلتقط السائل الحرارة من الخلايا، ويحملها إلى المبرد أو المبرد، ويتخلص من الحرارة، ويعود للحصول على المزيد. تستمر الحلقة في العمل طالما أن الحزمة نشطة.

السائل نفسه

انسَ كل ما تعرفه عن مبرد السيارات. سوف يقوم Prestone الأخضر من AutoZone بتدمير حزمة البطارية. مثبطات التآكل الموجودة في مانع التجمد التقليدي عبارة عن مركبات أيونية-وهي موصلة للكهرباء. إذا قمت بتشغيل ذلك من خلال حزمة 400 فولت، فأنت تطلب أخطاء أرضية.

يجب أن يلبي سائل تبريد البطارية متطلبين لا يهتم بهما مضاد التجمد العادي:

Electrical resistivity above 100 kΩ·cm minimum. Most OEMs spec 150 kΩ·cm or higher. Tesla's spec calls for >200 كيلو أوم · سم على تعبئة جديدة.

محتوى الأيونات أقل من 25 جزء في المليون. بعض المواصفات تقول 10 جزء في المليون. ولهذا السبب لا يمكنك استخدام الماء المقطر وخلطه بنفسك-يجب أن يكون الجليكول نفسه نقيًا جدًا-.

BASF Glysantin G40 وArteco Havoline XLC هما السيارتان اللتان ستشاهدهما كثيرًا في الميدان. تقوم شركة شيفرون أيضًا بتصنيع تركيبة خاصة بالبطارية-. تبلغ تكلفة هذه المنتجات حوالي 40-60 دولارًا للغالون الواحد مقابل 12-15 دولارًا لمبرد OAT العادي. يستحق كل هذا العناء.

نسبة المزيج

50/50 جلايكول الإيثيلين إلى الماء منزوع الأيونات هو المعيار. بعض الرجال يركضون بنسبة 60/40 في المناخات الباردة. إن تجاوز نسبة الجليكول بنسبة 60% يؤذيك-حيث ترتفع اللزوجة، وينخفض ​​نقل الحرارة، وتعمل المضخة بقوة أكبر.

رياضيات نقطة التجمد:

يتجمد المزيج بنسبة 50/50 عند -37 درجة

60/40 يوصلك إلى -52 درجة

يتجمد الجليكول النقي عند -12 درجة (نعم، إضافة الماء يقلل من نقطة التجمد، والكيمياء غريبة)

بالنسبة لمعظم أمريكا الشمالية، فإن نسبة 50/50 جيدة. إذا كنت تقوم بنشر حزم في ولاية مينيسوتا أو ألبرتا، فتحدث إلى المهندس الحراري الخاص بك حول زيادة الثراء.

معدل التدفق

وهنا أرى أكبر قدر من الارتباك. الناس في كلتا الحالتين مضخات كبيرة الحجم أو أصغر حجمًا منها.

الحساب ليس معقدا. أنت بحاجة إلى معرفة ثلاثة أشياء: مقدار الحرارة التي تولدها العبوة، وما هو ارتفاع درجة الحرارة الذي يمكنك تحمله عبر الدائرة، والحرارة النوعية لسائل التبريد.

بالنسبة لمزيج 50/50 EG/ماء، تبلغ الحرارة النوعية حوالي 3.3 كيلو جول/كجم · كلفن. الكثافة حوالي 1.07 كجم/لتر.

لنفترض أن لديك حزمة بقدرة 75 كيلووات في الساعة تقوم بتفريغ 2C. هذا هو الناتج 150 كيلوواط. الشكل 5-توليد الحرارة بنسبة 6% بهذا المعدل-نطلق عليه حملًا حراريًا يبلغ 8 كيلووات. إذا كنت تريد إبقاء دلتا المدخل إلى المخرج أقل من 4 درجات:

8000 واط ÷ (1.07 كجم/لتر × 3300 جول/كجم·ك × 4 ك) × 60=34 لتر/دقيقة

هذا رقم حقيقي من مشروع حقيقي. تم تصنيف المضخة الفعلية التي حددناها بـ 40 لترًا في الدقيقة لمنحنا مساحة للرأس.

تعمل معظم مجموعات السيارات الكهربائية للركاب بمعدل 8-15 لترًا/الدقيقة عند أحمال القيادة العادية. يصطدم أثناء الشحن السريع أو الطاقة العالية المستمرة.

ما الخطأ

رأيت بعض أوضاع الفشل على مر السنين.

نوع سائل التبريد خاطئ.قم بالتسوق باستخدام مانع التجمد التقليدي أثناء الخدمة. طفرات الموصلية. يرى BMS خطأ في العزل، ويتم إيقاف تشغيل الحزمة. إذا كنت محظوظا فإنه يرمي الرموز فقط. إذا لم تكن محظوظًا، فستحصل على الانحناء الداخلي.

تلوث.نوعية المياه مهمة. استخدم أحد المواقع التي عملت فيها ماء الصنبور للتعبئة الأولية لأنه "يمر عبر مزيل الأيونات على أي حال". إلا أنهم تجاوزوا مزيل الأيونات. كان محتوى الكلوريد 180 جزء في المليون. اضطررت إلى مسح النظام بأكمله واستبدال الألواح الباردة -مهمة بقيمة 40 ألف دولار عند عملية تثبيت بقيمة 200 ألف دولار.

التدهور مع مرور الوقت.يتأكسد الجليكول. يشكل حمض الجليكوليك، ثم حمض الأكساليك. ينخفض ​​​​الرقم الهيدروجيني. تعتاد مثبطات التآكل. يقول مصنعو المعدات الأصلية أن فترة الخدمة تبلغ 4-5 سنوات ولكني رأيت أن سائل التبريد يفسد خلال عامين في البيئات ذات درجات الحرارة العالية. اختبار سنويا.

الهواء في النظام.تعتبر حلقات تبريد Bleeding EV أمرًا صعبًا. جيوب الهواء تسبب النقاط الساخنة. تكون الخلية الموجودة أسفل الفقاعة مباشرة أكثر سخونة بمقدار 8-10 درجات من جيرانها. تسارع الشيخوخة، وتتلاشى القدرة، وفي نهاية المطاف المطالبة بالضمان.

اختبار حالة المبرد

تحتاج إلى ثلاثة قياسات:

يتراوح الرقم الهيدروجيني -لسائل التبريد الطازج من 7.8 إلى 8.5 حسب التركيبة. أقل من 7.0 يعني استنفاد حزمة المانع. تغييره.

توجد أجهزة قياس المقاومة-المحمولة ولكنها باهظة الثمن. أرسل عينة إلى المختبر إذا لم يكن لديك واحدة. أي شيء أقل من 50 كيلو أوم · سم يصبح هامشيًا.

يعمل مقياس الانكسار لتركيز الجليكول-. أداة بقيمة 30 دولارًا، وتستغرق 10 ثوانٍ. أنت تتحقق من التخفيف من التكثيف أو من قيام شخص بإضافة الماء المستقيم.

تقوم بعض الأساطيل بتنفيذ برامج أسلوب تحليل الزيت، وترسل عينات إلى Polaris Labs أو Blackstone كل 6 أشهر. مبالغة في التعامل مع معظم التطبيقات ولكنها منطقية بالنسبة لعمليات التثبيت الكبيرة.

الغمر المباشر مقابل التبريد غير المباشر

يفترض كل ما ورد أعلاه أن سائل التبريد غير المباشر- يمر عبر القنوات، ولا يلمس الخلايا أبدًا. هذا يمثل 95% مما هو موجود هناك.

الغمر المباشر مختلف. تجلس الخلايا في حمام من السائل العازل. لا توجد ألواح باردة، ولا توجد مواد واجهة حرارية، وتتصل السوائل بالعلبة مباشرة. نقل الحرارة أفضل. ويكون التعقيد أقل في بعض النواحي، وأعلى في طرق أخرى.

السوائل مختلفة أيضًا. 3إم نوفيك وسولفاي جالدن من الأسماء الكبيرة. هذه مركبات مفلورة، موصلية منخفضة للغاية، خاملة كيميائيا. كما أنه مكلف للغاية-300-400 دولار للتر الواحد لبعض التركيبات.

يظهر الانغماس المباشر في وحدات تخزين الشبكة وبعض{0}}تطبيقات المركبات عالية الأداء. ليس سائدًا بعد ولكن من الصعب الجدال حول الأداء الحراري.

ورقة المواصفات

مرجع سريع لما يجب البحث عنه عند الحصول على سائل تبريد البطارية:

احصل على MSDS وورقة البيانات الفنية من المورد الخاص بك. إذا لم يتمكنوا من تقديم بيانات المقاومة، ابحث عن مورد مختلف.