لزوم بهره مندی از مواد تغییر فاز دهنده در پیکربندی سیستم مدیریت حرارتی غیرفعال طراحی شده برای خودروهای سبز

امروزه با کاهش ذخایر زیرزمینی سوخت های فسیلی و آلایندگی زیست محیطی ناشی از سوختنشان، بشر به فکر استفاده ازخودروهای با آلایندگی کمتر نظیر خودروهای تمام الکتریکی و هیبرید الکتریکی افتاده است. یکی از مهمترین اجزایخودروهای الکتریکی باتری است که نقش اصلی را در خودروهای برقی و نقش مکمل را در خودروهای هیبرید ایفا می کند.باتری های لیتیوم- یون در بین گزینه های دیگر باتری با توجه به قیمت تمام شده ی پایین تر، طول عمر و چگالی انرژی بالا، مورد توجه و استفاده ی بیشتری قرار گرفته اند. اما مشکلات گرمایی مربوط به این باتری ها استفاده از آنها برای مصارف بالای انرژی رابا محدودیت هایی روبرو کرده است. از این رو، خنک کاری و مراقبت باتری لیتیوم- یون از اهمیت ویژه ای برخوردار است. استراتژی های خنک کاری باتری به سه دسته ی اصلی خنک کاری فعال (آب خنک، هواخنک، سیستم تبرید) و خنک کاریغیرفعال (مواد تغییر فاز دهنده) و خنک کاری ترکیبی تقسیم بندی می شوند. پس از بررسی های مختلف مشاهده شد که موادتغییر فاز دهنده نسبت به دیگر سیستم های خنک کاری ارجحیت دارند. چراکه سیستم هواخنک به دلیل گرادیان دمایی بالا درسلول باتری چندان مطلوب نیست و امکان استفاده از آن در مناطق گرمسیر وجود ندارد و عمر باتری در این حالت بسیار کماست و سیستم های آب خنک و تبرید به وسیله ی گازهای مبرد نیز علاوه بر اینکه صرفه ی اقتصادی ندارند، سنگین و حجیمبوده لذا امکان خرابی سیستم خنک کاری وجود دارد به دلایل مذکور خنک کاری باتری با استفاده از تغییر فاز دهنده ها همباعث به وجود آمدن پروفیل دمایی مشابهی بین سلول های مجموعه باتری شده، گرادیان دمایی بسیار کوچک تری نسبت به هواخنک و آب خنک و سیستم تبرید دارد و هزینه ی نهایی تمام شده بسیار کمی دارد. سیستم خنک کاری با تغییر فاز دهنده درحالتی که خودرو به صورت بازه های زمانی طولانی به صورت تخت گاز (پرشتاب) رانده شود و یا در محیط های گرم و مرطوبنسبت به آب خنک و هواخنک بهترین عملکرد را دارد.

Keywords:

مدیریت حرارتی , خودروی الکتریکی , تغییرفاز دهنده , ها , باتری لیتیوم یون , هدایت حرارتی , کنترل پذیری