Il sistema di raffreddamento a liquido ad alta resistenza alle vibrazioni protegge i pacchi batteria dei veicoli elettrici da urti e sbalzi termici

La doppia minaccia: calore e vibrazioni

Essendo l’unica fonte di energia per i veicoli elettrici puri, la batteria determina direttamente le prestazioni complessive del veicolo. La temperatura è un fattore primario che influisce sulle prestazioni della batteria: il caldo o il freddo eccessivi accelerano il degrado della batteria. Durante la carica e la scarica, le batterie generano una notevole quantità di calore. Senza un’adeguata gestione termica, il calore si accumula all’interno del pacco batteria, provocando un aumento continuo della temperatura e innescando potenzialmente una fuga termica.

Tuttavia, il caldo non è l’unica minaccia. Quando un veicolo elettrico subisce graffi, collisioni o anche una guida prolungata su strade accidentate, le celle della batteria possono essere schiacciate, forate o soggette a vibrazioni continue. Tale stress meccanico può causare cortocircuiti interni, generando calore intenso in breve tempo e portando alla combustione o all'esplosione della batteria. I sistemi di raffreddamento tradizionali si concentrano esclusivamente sulla dissipazione del calore, lasciando le batterie vulnerabili ai danni indotti dalle vibrazioni.

Per affrontare questa duplice sfida, il team di ingegneri Tenglong Automotive ha sviluppato un sistema di raffreddamento a liquido altamente resistente alle vibrazioni che combina un'efficiente dissipazione del calore con una protezione meccanica dagli urti per i pacchi batteria agli ioni di litio.

Eccellenza ingegneristica: raffreddamento integrato e assorbimento degli urti

Il progetto RD14 introduce una solida architettura di gestione termica caratterizzata da più strati protettivi:

⦁ Meccanismo di azionamento motorizzato: un primo albero rotante orizzontale è installato all'interno del fondo dell'alloggiamento. Un'estremità del primo albero passa attraverso l'alloggiamento e si collega a un motore elettrico, che è montato all'interno di una staffa del motore fissata all'esterno inferiore dell'alloggiamento.

⦁ Sistema a doppio buffer: l'alloggiamento e il coperchio protettivo sono collegati tramite due meccanismi di buffer reciprocamente simmetrici. Questi ammortizzatori assorbono efficacemente l'energia delle vibrazioni, evitando che le scosse indotte dalla strada danneggino il pacco batteria durante il funzionamento del veicolo.

⦁ Piastra di raffreddamento con supporto elastico: la piastra fredda è progettata con supporto elastico per assorbire le tolleranze di assemblaggio e mantenere un eccellente contatto termico per tutta la durata di servizio del pacco batteria.

⦁ Struttura di raffreddamento a liquido con alette integrate: basato sulla configurazione del pacco batteria, il sistema incorpora un design ibrido con alette e piastre fredde a liquido, ottimizzando sia la superficie di trasferimento del calore che la distribuzione del flusso del refrigerante.

Innovazioni chiave per ambienti difficili

1. Assorbimento degli urti per strade accidentate: il meccanismo tampone ammortizza efficacemente la batteria dalle vibrazioni e dai sobbalzi indotti dalla strada, prevenendo danni meccanici che potrebbero portare a cortocircuiti interni o eventi termici.

2. Elevata conduttività termica: il sistema offre un'eccellente conduttività termica ed elevati coefficienti di trasferimento del calore sull'interfaccia della parete della batteria, consentendo una rapida dissipazione del calore, un'elevata velocità di raffreddamento e un'efficienza di raffreddamento superiore.

3. Design strutturale compatto: il sistema presenta una struttura ragionevole e facile da montare con buone prestazioni di dissipazione del calore. Il suo layout compatto facilita l'integrazione efficiente in termini di spazio nelle moderne architetture di veicoli elettrici.

Risultati comprovati e proprietà intellettuale

Il progetto rappresenta un miglioramento del brevetto di invenzione esistente dell'azienda: "Un sistema di dissipazione del calore per veicoli a nuova energia" (brevetto n. ZL201810502302.7). Il design brevettato comprende un alloggiamento con ingressi e uscite d'aria multipli dotati di valvole di controllo dell'apertura, due piastre divisorie fissate orizzontalmente all'interno dell'alloggiamento e un pacco batteria montato tra le piastre divisorie. Il sistema è caratterizzato da una costruzione razionale, un facile assemblaggio, un'eccellente dissipazione del calore e una forte resistenza alle vibrazioni.

Il comitato di valutazione finale ha confermato che il sistema è stato applicato con successo alla linea di prodotti automobilistici dell'azienda, dove migliora l'efficienza di raffreddamento della batteria, fornisce un efficace smorzamento delle vibrazioni e offre ritorni economici positivi attraverso le vendite commerciali.

Impegno per la protezione completa della batteria

Il progetto RD14 rafforza l'impegno di Xiangyang Tenglong Automotive per la sicurezza olistica delle batterie, affrontando non solo la gestione termica ma anche le sollecitazioni meccaniche che i veicoli incontrano durante il funzionamento nel mondo reale. Integrando questo sistema di raffreddamento a liquido altamente resistente alle vibrazioni nella nostra gamma di veicoli, garantiamo che ogni pacco batteria rimanga sicuro, efficiente e durevole anche in condizioni stradali accidentate e impatti imprevisti.

Proposta di progetto RD14 per la progettazione di un sistema di raffreddamento a liquido altamente resistente alle vibrazioni per pacchi batterie agli ioni di litio nei veicoli elettrici