Neli peamist jahutustehnoloogiat aku soojusjuhtimissüsteemide jaoks
Võrreldes elektroonikatoodetes kõige rohkem soojust tekitavate kiipidega, on elektrisõidukite küttekomponent aku. Seetõttu on toiteakude soojusjuhtimise tehnoloogia uurimine üks olulisemaid projekte nii akutootjate kui ka autotööstuse ettevõtete jaoks.
Soojuse hajutamise tehnoloogia kõige primitiivsem viis on õhkjahutus, mille võib jagada kahte tüüpi: aktiivne jahutus ja passiivne jahutus. Nii aktiivne kui ka passiivne soojuse hajutamine kasutab õhku soojuse eemaldamiseks. Passiivne soojuse hajumine on suhteliselt lihtne, koosnedes peamiselt õhu sisselaskeavadest, ventilatsiooniteedest ja õhu väljalaskeavadest. Kui sõiduk liigub, viiakse soojus õhu ja aku kokkupuutel ära.
Passiivse soojuse hajumise suurim puudus on aga selle ebapiisav soojuse hajumise efektiivsus. Kui aku sisend-/väljundvõimsust suurendatakse, suureneb soojuse teke ja mõju on tühine. Näiteks kuidas saab sõiduk laadimisel soojust hajutada ilma sõitmata? Seetõttu suurendab aktiivne soojuse hajumine õhuvoolu ja parandab soojuse hajumist, lisades õhu imemiseks ventilaatoreid ja muid seadmeid.
Vedelikjahutustehnoloogial on parem soojuse hajumise efekt kui õhul, mis vahetab soojust toiteakuga aku sees või pinnal jaotatud jahutusvedeliku torude kaudu, mille tulemuseks on tõhusam soojuse hajumine. Vedeljahutussoojuse hajutamine saavutatakse, asetades jahutusvedeliku torud või jahutusplaadid (jahutusvedelikuga sees) otse toiteaku sisse ja seejärel vastavate komponentide abil, et lasta jahutusvedelikul voolata ja eemaldada aku sisemine soojus. Vedeljahutuse soojuse hajumise võti on ka punkt, mis mõjutab otseselt toiteaku soojuse hajumise efekti, mis seisneb jahutusvedeliku torujuhtme konstruktsioonis, paigaldamises ja voolusuunas. Ainult mõistliku tagasivoolutee moodustamise ja ühtlase soojuse hajumise saavutamisega saab aku üldist soojuse hajumist hoida ühtlasel temperatuuril, ilma et mõned temperatuurid oleksid liiga madalad ja teised liiga kõrged, mis mõjutab aku tervist.
Viimastel aastatel on esile kerkinud passiivne soojuse hajumise meetod – faasimuutusmaterjali soojuse hajumise tehnoloogia. Faasimuutusmaterjalid on jahutusmaterjalid, mis võivad faasimuutuse ajal neelata või eraldada suurel hulgal soojust ning säilitada konstantset temperatuuri, et kontrollida ümbritsevat temperatuuri. Kõige tavalisem faasimuutuse materjal meie elus on kahtlemata vesi. Kui temperatuur langeb 0 kraadini C, muutub vesi vedelast tahkeks (külmub ja eraldab soojust); Kui temperatuur on üle 0 kraadi C, muutub vesi tahkest vedelaks (lahustuva soojuse neeldumine).
Lisaks ülaltoodud kolmele soojuse hajumise meetodile on olemas ka aktiivne jahutustehnoloogia - termoelektriline jahutus, energia muundamise tehnoloogia, mis kasutab jahutuse või soojendamise saavutamiseks pooljuhtmaterjalide Peltieri efekti. Pärast alalisvoolu toiteallikaga ühendamist neeldub termoelektrilise jahutusseadme ühes otsas olev soojus, mille tulemusena temperatuur langeb, samal ajal kui temperatuur teises otsas tõuseb; Lisaks on see nähtus täielikult pöörduv, kuna voolu suuna muutmine võib soojust üle kanda vastupidises suunas.
Klassikaliseima tehnoloogiana ei suuda õhkjahutustehnoloogia enam rahuldada toiteakude jahutusvajadust ning on asendunud vedelikjahutustehnoloogiaga. Vedeljahutusest on saanud toiteakude kõige küpsem ja laialdasemalt kasutatav jahutustehnoloogia. Kuid aku kuumuse, aku võimsuse ja laadimiskiiruse suurenemisega ei suuda vedelikjahutus järk-järgult täita aku soojuse hajumise vajadusi. Seetõttu on tekkival faasimuutusmaterjali soojuse hajumise tehnoloogial ja termoelektrilisel jahutustehnoloogial suur potentsiaal, kuid parimate tulemuste saavutamiseks tuleb mõlemat kombineerida teiste tehnoloogiatega. Praegu pole absoluutselt kvaliteetset soojuse hajumise tehnoloogiat ja tulevane tehnoloogiasuund ühendab mitu soojuse hajumise tehnoloogiat, et rahuldada erinevaid soojuse hajumise vajadusi.
