Es posible que ya tenga algunos conocimientos sobre la aplicación de las placas de frío en el campo de las nuevas energías. Sin embargo, sin un conocimiento profundo de las placas de frío, podría seleccionar o diseñar un tipo inadecuado, lo que podría retrasar su proyecto. En una ocasión trabajamos con un cliente europeo de vehículos de nueva energía que eligió inicialmente un tipo de placa de refrigeración líquida inadecuado, lo que le ocasionó importantes retrasos cuando tuvo que cambiar de tipo más adelante. ¿Cuáles son los principales tipos de placas de refrigeración que se utilizan en el sector de las nuevas energías?
Conocer los principales tipos de placas de refrigeración líquida es sólo el principio. Estas placas frías desempeñan un papel fundamental en la gestión térmica de los sistemas de baterías, lo que implica intrincados detalles técnicos. Para elegir o diseñar las adecuadas, es necesario conocerlas a fondo. Sigamos leyendo juntos.
La placa fría es una parte crucial del sistema de refrigeración líquida. Absorbe y transfiere eficazmente el calor del módulo o paquete de baterías gracias a su excelente conductividad térmica. El refrigerante fluye por los tubos del interior de la placa fría, eliminando eficazmente el calor. Este mecanismo de conducción y transferencia directa del calor hace que la placa fría sea esencial para gestionar las temperaturas de la batería.
En los centros de datos, una refrigeración eficaz es crucial debido a la alta densidad de potencia. La refrigeración líquida, especialmente mediante sistemas de placa fría, transfiere eficazmente el calor de los componentes internos al exterior. Este método garantiza temperaturas de funcionamiento seguras y evita el contacto directo entre el refrigerante y los componentes electrónicos sensibles. También proporciona un intercambio de calor preciso para componentes clave como las CPU y la memoria.
(el intercambiador de calor es de placas con refrigeración líquida)
Para las baterías cilíndricas, casi todos los clientes utilizan la solución de intercambio de calor lateral con tubos serpentinos, como la carcasa de intercambio de calor para baterías cilíndricas Tesla. (instrucciones tubos serpentina)
En el caso de las baterías prismáticas, el 73,3% de los clientes optan por placas de refrigeración líquida con intercambio de calor inferior. Cada vez son más los que utilizan también el intercambio de calor lateral o multilateral. El intercambio de calor lateral consiste en extrudir tubos de microcanales y doblarlos, de forma similar a los tubos serpenteantes. Y el intercambio de calor multisuperficie, que se muestra en la figura 3, enfría simultáneamente el fondo y los laterales, lo que mejora mucho la eficiencia. (instrucciones para platos fríos)
Utiliza la tecnología de hidroconformado, un tipo de proceso de estampación que crea formas complejas pero precisas. Es ideal para fabricar placas de refrigeración líquida que controlan eficazmente la temperatura de las baterías y mantienen diferencias mínimas de temperatura entre ellas.
Formas precisas: Genera formas geométricas complejas para optimizar la transferencia de calor y la eficacia de la refrigeración.
Durabilidad: La estructura es robusta, resistente a altas presiones y temperaturas, adecuada para entornos duros.
Adaptabilidad: El diseño flexible puede adaptarse a varios tamaños de equipos.
Eficacia: El ciclo de producción corto permite una rápida producción en masa para satisfacer la demanda.
Los lingotes de aluminio se presionan en múltiples corrientes de metal, formando tubos planos o microcanales a través de los huecos del molde. Esto permite un control preciso de las formas y tamaños de las placas de refrigeración, mejorando la capacidad de carga.
Eficacia y rentabilidad: Los moldes sencillos utilizados en la extrusión de aluminio acortan los ciclos de producción y reducen los costes.
La soldadura por fricción (FSW) es un proceso en estado sólido que utiliza una herramienta en forma de aguja que gira rápidamente para calentar y ablandar por fricción dos piezas metálicas sin fundirlas. A continuación, los materiales se deforman plásticamente y se mezclan para crear una soldadura.
Alta resistencia: La FSW conserva más de 70% de la resistencia del metal original y proporciona soldaduras robustas. El lijado posterior a la soldadura puede producir un acabado sin juntas.
Procesamiento uniforme: Las herramientas especializadas y las agujas agitadoras garantizan la uniformidad de las piezas.
Este método implica el mecanizado para tallar formas específicas y canales internos de un bloque, permitiendo el flujo de fluido de refrigeración. Garantiza la estabilidad y durabilidad de la pieza en condiciones extremas.
Altamente personalizables: La tecnología de mecanizado permite crear paneles refrigerados por líquido adaptados a formas y tamaños específicos, cumpliendo los requisitos únicos de diversas aplicaciones.
Durabilidad: Las placas de refrigeración mecanizadas poseen fuertes propiedades mecánicas y son resistentes al desgaste y la corrosión, lo que se traduce en una mayor vida útil, una menor frecuencia de sustitución y una reducción de los costes y el mantenimiento a largo plazo.
Para que la placa de líquido frío tenga una conductividad térmica estable, el material de interfaz térmica se instalará en la superficie de la placa de líquido frío más a menudo. El material de interfaz térmica tiene una eficiencia de conducción térmica estable y aumenta el área de contacto entre la batería y la placa de líquido frío. La mayoría de los materiales de interfaz térmica también tienen cierto aislamiento, y las almohadillas de silicona (uno de los principales materiales de interfaz térmica) pueden alcanzar generalmente una resistencia a la tensión de 3-7Kv.
Como una de las soluciones de gestión térmica de baterías más eficaces, la innovación tecnológica de las placas de refrigeración por agua puede centrarse en las siguientes áreas clave:
1. Innovación material: Desarrollo de nuevos materiales o mejora de los existentes, como el uso de grafeno o materiales compuestos, para aumentar la conductividad térmica al tiempo que se reduce el peso y el coste. Esto mejora la eficiencia de las placas de refrigeración para satisfacer mayores demandas de disipación de calor.
2. Tecnología de microcanales: Mejora de la eficacia del intercambio de calor mediante la ingeniería de canales internos más pequeños dentro del producto, aumentando la superficie del refrigerante. Esto permite una absorción y liberación más rápidas del calor.
3. Diseño modular y escalable: Creación de un sistema modular de placas frías que puede ampliarse o modificarse fácilmente para adaptarse a diversas aplicaciones, lo que reduce los costes de diseño y producción y amplía los usos potenciales.
Mi respuesta es: Sí, soy muy optimista sobre el papel de la inteligencia artificial en la optimización de las placas de refrigeración líquida. En la actualidad, el diseño de placas de refrigeración líquida utiliza diversas herramientas para probar, simular y verificar la eficacia de las placas de refrigeración líquida. La revisión y corrección de planos requiere mano de obra y recursos materiales, y el actual sistema de simulación por ordenador para juzgar las condiciones de trabajo sigue siendo relativamente lento. estado. En el futuro, algunos trabajos básicos, repetibles, computables y estándar podrán ser realizados por la IA.
En la producción industrial, la IA puede proporcionar soluciones más eficaces y específicas en el diseño optimizado de la forma de la placa fría, la configuración del canal de refrigeración interno, la geometría de las aletas, las ubicaciones de entrada y salida, etc., rompiendo las limitaciones de algunos métodos tradicionales.
La clave de la aplicación de las placas de refrigeración líquida en el campo de las nuevas energías es mejorar la eficacia de la gestión térmica del sistema. Creo que este artículo puede ayudarle a comprender qué tipo de placas de refrigeración líquida puede elegir para satisfacer las necesidades de su proyecto. En el futuro, la intervención de la inteligencia artificial también anuncia posibilidades ilimitadas de optimización del diseño. Hay que decir que la tecnología de placas frías no es sólo un reto para los ingenieros, sino también un compromiso con el desarrollo futuro de todo el campo de las nuevas energías.
He trabajado en la gestión térmica de baterías durante más de 5 años, ocupándome de muchos proyectos internacionales. Si tiene curiosidad sobre los productos o servicios de refrigeración líquida de baterías, ¡no dude en hacerme cualquier pregunta!
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