Što je rashladna tekućina?

Rashladna tekućina je stvar koja prolazi kroz vašu bateriju i sprječava da se ćelije same kuhaju. Prilično jednostavan koncept, ali mnogi ga ljudi pogrešno shvaćaju.

U EV i ESS primjenama govorimo o mješavini glikol-vode koja cirkulira kroz hladne ploče ili kanale za hlađenje strojno izrađene u strukturi paketa. Tekućina preuzima toplinu iz ćelija, prenosi je do hladnjaka ili radijatora, ispušta toplinu, vraća se po još. Petlja radi sve dok je paket aktivan.

Sama tekućina

Zaboravite sve što znate o rashladnoj tekućini za automobile. Taj zeleni Prestone iz AutoZone uništit će bateriju. Inhibitori korozije u konvencionalnom antifrizu su ionski spojevi-koji provode struju. Ako to pustiš kroz paket od 400 V, tražiš spojeve na masu.

Tekućina za hlađenje akumulatora mora ispunjavati dva zahtjeva za koje obični 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 iona ispod 25 ppm. Neke specifikacije kažu 10 ppm. Zbog toga ne možete samo koristiti destiliranu vodu i miješati svoju-sam glikol mora biti ultra-čist.

BASF Glysantin G40 i Arteco Havoline XLC dva su koja ćete najčešće vidjeti na terenu. Chevron također proizvodi formulaciju-specifičnu za baterije. Oni koštaju oko 40-60 USD po galonu naspram 12-15 USD za običnu OAT rashladnu tekućinu. Isplati se.

Omjer miješanja

50/50 etilen glikol prema deioniziranoj vodi je standard. Neki dečki trče 60/40 u hladnim klimama. Prelazak preko 60% glikola zapravo vam šteti-viskoznost raste, prijenos topline opada, pumpa radi jače.

Matematika točke smrzavanja:

50/50 mješavina smrzava se oko -37 stupnjeva

60/40 vas dovodi do možda -52 stupnja

Čisti glikol smrzava se na -12 stupnjeva (da, dodavanje vode snižava točku smrzavanja, kemija je čudna)

Za većinu Sjeverne Amerike 50/50 je u redu. Ako postavljate pakete u Minnesoti ili Alberti, razgovarajte sa svojim toplinskim inženjerom o tome da postanete bogatiji.

Brzina protoka

Ovdje vidim najveću zabunu. Ljudi imaju ili prevelike ili premale cipele.

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

Za mješavinu 50/50 EG/voda, specifična toplina je oko 3,3 kJ/kg·K. Gustoća 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 topline pri toj stopi-nazovimo to toplinskim opterećenjem od 8 kW. Ako želite zadržati deltu od-do izlaza ispod 4 stupnja:

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 specificirali bila je ocijenjena s 40 L/min kako bi nam dala prostora za glavu.

Većina putničkih EV paketa ima 8-15 L/min pri normalnom opterećenju vožnje. Preskače tijekom brzog punjenja ili dugotrajne velike snage.

Što pođe po zlu

Vidio sam nekoliko načina kvara tijekom godina.

Pogrešna vrsta rashladnog sredstva.Trgovina dopunjava konvencionalnim antifrizom tijekom servisa. Skokovi vodljivosti. BMS vidi grešku u izolaciji, paket se isključuje. Ako imate sreće, samo baca kodove. Ako nemate sreće, dobit ćete unutarnji luk.

Kontaminacija.Kvaliteta vode je važna. Jedno mjesto na kojem sam radio koristilo je vodu iz slavine za početno punjenje jer "ionako prolazi kroz deionizator". Osim što su zaobišli deionizator. Sadržaj klorida bio je 180 ppm. Morao sam isprati cijeli sustav i zamijeniti hladne ploče-posao od 40.000 $ na instalaciji od 200.000 $.

Degradacija tijekom vremena.Glikol oksidira. Tvori glikolnu kiselinu, zatim oksalnu kiselinu. pH pada. Inhibitori korozije se troše. Proizvođači originalne opreme kažu 4-5-godišnji servisni interval, ali vidio sam da se rashladna tekućina pokvari nakon 2 godine u okruženjima s visokim temperaturama. Testirajte jednom godišnje.

Zrak u sustavu.Odzračivanje petlji za hlađenje EV-a je zahtjevno. Zračni džepovi uzrokuju vruće točke. Stanica izravno ispod mjehurića je 8-10 stupnjeva toplija od svojih susjeda. Ubrzano starenje, gubitak kapaciteta, na kraju zahtjev za jamstvom.

Ispitivanje stanja rashladnog sredstva

Trebate tri mjerenja:

pH-svježe rashladne tekućine kreće se od 7,8 do 8,5 ovisno o formulaciji. Ispod 7,0 znači da je paket inhibitora potrošen. Promijenite to.

Prijenosni-mjerači otpora postoje, ali su skupi. Pošaljite uzorak u laboratorij ako ga nemate. Sve ispod 50 kΩ·cm postaje marginalno.

Refraktometar-koncentracije glikola radi. Alat od 30 dolara, traje 10 sekundi. Provjeravate razrjeđivanje od kondenzacije ili netko dodaje čistu vodu.

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

Izravno uranjanje u odnosu na neizravno hlađenje

Sve gore navedeno pretpostavlja da tekućina za neizravno hlađenje-teče kroz kanale, nikad ne dodiruje ćelije. To je 95% onoga što je vani.

Izravno uranjanje je drugačije. Stanice se nalaze u kupki dielektrične tekućine. Nema hladnih ploča, nema toplinskog sučelja, tekućina dolazi u izravan kontakt s limenkom. Prijenos topline je bolji. Složenost je na neke načine niža, na druge veća.

Tekućine su također različite. 3M Novec i Solvay Galden velika su imena. To su fluorirani spojevi, izrazito niske vodljivosti, kemijski inertni. Također izuzetno skup-300-400 USD po litri za neke formulacije.

Izravno uranjanje pojavljuje se u grid pohrani i nekim-aplikacijama vozila visokih performansi. Još nije uobičajen, ali teško je raspravljati o toplinskim performansama.

Tehnički list

Brza referenca o tome na što treba obratiti pozornost pri nabavi rashladne tekućine za akumulator:

Dobijte MSDS i tehnički list od svog dobavljača. Ako ne mogu dati podatke o otporu, pronađite drugog dobavljača.