Инженеры из Университета Дрекселя разработали универсальную систему охлаждения для аккумуляторов электромобилей. Технология имитирует работу сосудистой системы живых организмов.
Принцип работы композитных материалов, разработанных исследователями, основан на природном методе рассеивания тепла — сосудистой системе. Инженеры использовали собственную технологию проектирования для создания охлаждающей системы, которая будет работать как часть структурной упаковки батареи. Исследователи отмечают, что ее тестируют такие компании, как Tesla, Volvo и Volkswagen.
Система проектирования охлаждающей системы описана учеными в статье, опубликованной в журнале Composites Part B: Engineering. Технология помогает подобрать наилучший рисунок, размер и количество микрососудистых каналов для быстрого отвода тепла от батарей, а также оптимизировать конструкцию для эффективности потока охлаждающей жидкости, движущейся по каналам.
Эти композиты действуют как радиатор в автомобиле с двигателем внутреннего сгорания. Хладагент втягивает тепло и отводит его от композита батареи, когда он движется по сети микроканалов.
— сообщил Ахмад Наджафи, один из авторов исследования.
В процессе структурной оптимизации батареи инженеры учитывают несколько конструктивных параметров, таких как толщина и направление волокон в каждом слое углеродного волокна, объемная доля волокон в активных материалах и количество микрососудистых композитных панелей, необходимых для терморегуляции.
Для каждой комбинации исследователи измеряют жесткость каждого конструкционного композитного ламината, охлаждающего батарею, чтобы убедиться, что они соответствуют стандартам структурной целостности автомобиля. Затем они моделируют потребление энергии транспортным средством на различных скоростях в течение нескольких минут, записывая при этом температуру аккумулятора и прогнозируемый запас хода машины.
Исследователи отмечают, что размещение структурных батарей между слоями охлаждающих микрососудистых композитов может стабилизировать их температуру во время использования и увеличить время и диапазон мощности, в которых они работают. Моделирование, проведенное для Tesla Model S, показало увеличение запаса хода этого электромобиля с новой системой охлаждения на 23%.
Источник: hightech.fm
Изображение: Drexel University
