Технология погружного жидкостного охлаждения аккумулирования энергии — это усовершенствованный метод охлаждения аккумулятора, в котором используются эффективные свойства теплопроводности жидкости для достижения быстрого, прямого и достаточного охлаждения аккумулятора, гарантируя, что аккумулятор работает в безопасной и эффективной среде. Основной принцип заключается в полном погружении аккумуляторной батареи в изолирующую, нетоксичную жидкость, способную рассеивать тепло. Эта технология использует жидкость для прямого контакта с аккумулятором для теплообмена, тем самым быстро поглощая тепло, выделяемое аккумулятором во время зарядки и разрядки, и передавая его во внешнюю систему циркуляции для охлаждения.

 Принципиальная схема принципа действия одиночной системы накопления энергии с жидкостным охлаждением погружного типа

Погружной блок/коробка Pack для хранения энергии с жидкостным охлаждением служит ключевым компонентом для переноски аккумуляторного блока и обеспечения работы элементов в подходящей среде. Он в основном отвечает за аккумуляторную батарею и перенос охлаждающей жидкости, защиту безопасности, проводимость и теплообмен и другие функции. Поэтому при проектировании коробчатой конструкции необходимо комплексно учитывать множество аспектов, таких как воздухонепроницаемость, эффективность охлаждения, безопасность, выбор материалов и технология обработки, чтобы обеспечить эффективную, безопасную и надежную работу системы. Конструкция коробчатой конструкции является основой всей системы жидкостного охлаждения.

1- Равномерная погрузка

Нижняя часть (пластина) коробки погружного накопителя энергии с жидкостным охлаждением состоит из нижней пластины и боковых пластин. Нижняя пластина служит основной опорой, а боковые пластины закреплены вокруг нижней пластины, которые вместе образуют основную раму коробки. Размер коробки подбирается в зависимости от общих потребностей и условий нагрузки системы жидкостного охлаждения. При проектировании коробок большего размера можно разумно установить внутренние перегородки или технологические конструкции, чтобы разделить большое пространство на несколько небольших помещений. За счет увеличения несущей площади улучшается равномерная несущая способность. Во внутренней конструкции локальную несущую способность можно улучшить за счет добавления опорных ребер и ребер жесткости, а внутри коробки также можно установить конструкцию распределения нагрузки для балансировки нагрузки в каждом углу.

В то же время, чтобы уменьшить влияние пластической деформации на однородные несущие свойства, обрабатываемые поверхности разной высоты могут быть спроектированы так, чтобы они находились в одной плоскости. Это позволяет сократить количество регулировок станка и избежать деформации, вызванной разницей высот. Более того, можно увеличить ширину или высоту коробки, чтобы распределить нагрузку и уменьшить деформацию.

Кроме того, интегрированная конструкция проточного канала жидкостного охлаждения и нижней пластины коробки завершается сваркой трением с перемешиванием или лазерной сваркой. Эта конструкция может эффективно улучшить общую прочность конструкции.

Принципиальная схема конструкции нижнего ящика Pack одиночного погружного накопителя энергии с жидкостным охлаждением.

2-Конструкция теплообмена

Теплопроводность является важным звеном в технологии погружного хранения энергии с жидкостным охлаждением. Целью разработки является обеспечение того, чтобы батарея могла эффективно рассеивать тепло в высокотемпературных средах, таким образом, сохраняя свою производительность и безопасность.

Материал коробки должен обладать высокой теплопроводностью. Обычно используемые материалы включают алюминиевый сплав, медь и композитные материалы на основе алюминия. При проектировании коробки также необходимо учитывать влияние изменений температуры окружающей среды. Более того, слой изоляции соответствующей толщины может гарантировать, что внутренняя температура коробки находится в относительно постоянном диапазоне, таким образом, повышая общую эффективность системы.

Конструкция коробки напрямую влияет на ее теплопроводность. Разумное расположение каналов потока (проточных каналов) обеспечивает плавный поток жидкости внутри коробки и максимизирует площадь контакта. Это основная стратегия улучшения теплопроводности коробки. Внутри коробки можно предусмотреть несколько каналов для потока, чтобы увеличить путь циркуляции охлаждающей жидкости и, таким образом, улучшить эффект рассеивания тепла.

Метод 1- Полное погружение + одиночная система + замена пластины（Левый）          

Метод 2- Полное погружение + одиночная система + замена коробки（Справа）

Система жидкостного охлаждения включает в себя охлаждающую среду, теплопроводящую конструкцию, трубопроводы жидкостного охлаждения и опорные конструкции.

В первом методе можно выбрать один и тот же или разные типы охлаждающей жидкости для заливки в полость проточного канала пластины жидкостного охлаждения и полость коробки соответственно. Обе камеры герметичны и не соединены друг с другом. В полости коробки охлаждающая жидкость погружает аккумуляторный модуль, полностью контактирует с ним, и охлаждение не уходит. Хорошая теплопроводность жидкости используется для поглощения тепла на поверхности аккумулятора и уменьшения повышения температуры. В пластине с жидкостным охлаждением охлаждающая жидкость разделяется на несколько проточных каналов во впускном коллекторе воды и параллельно поступает в холодную пластину. Затем они сливаются и вытекают в водовыпускной коллектор, который в основном отвечает за отвод тепла и его рассеивание.

Во втором методе охлаждающая жидкость с низкой температурой поступает снизу или сбоку, а охлаждающая жидкость с высокой температурой вытекает сверху, и охлаждающая жидкость циркулирует в аккумуляторном блоке. Это может эффективно и равномерно распределять тепло, повышать общую эффективность охлаждения и поддерживать постоянную температуру элементов или аккумуляторных блоков.

Для дальнейшего улучшения охлаждающего эффекта можно принять различные меры по оптимизации. Например, оптимизация методов потока и циркуляции жидкости, выбор охлаждающих жидкостей с высокой теплоемкостью и улучшение распределения температуры жидкости. Эти меры уменьшают выделение тепла и потери энергии, обеспечивая, чтобы батарея работает в состоянии эффективного охлаждения.

3-Уплотнительная конструкция

Для коробок pack с жидкостным охлаждением благодаря использованию современных уплотнительных материалов и конструкций для полностью герметичной конструкции конструкция уплотнения должна учитывать не только герметичность. Также необходимо учитывать герметичность жидкой среды, чтобы гарантировать отсутствие утечек в элементах батареи во всех направлениях.

При проектировании следует выбирать подходящую форму уплотнения в зависимости от конкретных требований применения. Более того, необходимо учитывать такие факторы, как отсутствие утечек уплотнения, износостойкость, совместимость со средами и температурами, низкое трение и т. д., и выбирать подходящий тип и материал уплотнения на основе подробных спецификаций.

Кроме того, выбор метода сварки также оказывает большое влияние на характеристики уплотнения. Выбор подходящего метода сварки для различных материалов и толщин может эффективно улучшить качество сварного шва и обеспечить общую прочность и герметичность системы.

Изображение нижнего ящика одиночного погружного накопителя энергии с жидкостным охлаждением

Мы будем регулярно обновлять технологии и информацию о тепловых проектах и оптимизации, и делиться этой информацией с вами для справки. Благодарим вас за интерес к компании Walmate.