【導讀】隨著“碳中和”的號召越來越大，越來越多的汽車行業轉型生產電動汽車以此來解決碳排放問題，冷卻系統成為電動汽車熱管理發展的重要研究課題?液體冷卻的熱管理性能卓越，可顯著提高能效。得益于這一特點，電動汽車充電站、電動汽車基礎設施等高熱通量電子系統都采用了液體冷卻技術。
隨著“碳中和”的號召越來越大，越來越多的汽車行業轉型生產電動汽車以此來解決碳排放問題，冷卻系統成為電動汽車熱管理發展的重要研究課題?液體冷卻的熱管理性能卓越，可顯著提高能效。得益于這一特點，電動汽車充電站、電動汽車基礎設施等高熱通量電子系統都采用了液體冷卻技術。
在“為何流體動力學對高性能電子產品的設計至關重要”一文中，CPC熱管理工程經理Elizabeth Langer博士認為，基于優化性能，增強可持續性的目標，設計人員必須考慮電動汽車應用中冷卻液的管理與傳統氣流冷卻系統的區別。
傳熱系數(H)：熱力學可滿足電子設計需求
將使用自由對流和強制對流的氣體和液體的相對傳熱系數進行比較后可知，通過液體散熱比通過氣體散熱更為有效。一般而言，傳熱系數高表示散熱效果相對較好。如下表所示，從強制空氣冷卻到液體區域，強制單相和兩相液體冷卻使性能呈指數級增長。電動汽車充電時熱量變得越來越高后，汽車鋰離子電池的熱管理需求便愈發重要了。
相對于空氣冷卻，流體的高傳熱效率使得液體冷卻具有明顯的絕對優勢。為了使高性能應用能夠獲得這些優勢，需要將液體組件與發熱電子器件集成在一起。 要獲得有效的散熱管理和整個系統的完整性，關鍵是采用整體設計方法。所有冷卻組件（快速插拔接頭、管道、冷板、泵等）必須滿足并支持應用要求。理想的直接冷卻回路在其應用周期內有效地平衡功耗的同時還提供了優秀的熱管理性能。
流量系數 (Cv)：如何比較連接器性能
流量系數衡量液體在系統中流動的相對效率，在評估整體系統流動要求時，是比較單個連接器備選方案的重要工具。Cv是給定流體的體積流率。例如，CPC Everis LQ2系列連接器的Cv為0.37，這意味著0.37加侖的水通過每個1/8英寸流量Everis LQ2連接器將導致1 psi的系統壓降。
根據所使用的冷卻流體和系統工作溫度，給定快速插拔接頭的Cv值會有很大不同。通常，會使用4℃至38℃溫度范圍內的純水對公布的Cv值進行標準化。然而，可提供性能優勢的替代冷卻劑或制冷劑可能具有與水明顯不同的物理和熱特性。因此，基于所選冷卻流體的流量系數以及系統環境條件，指定的最理想連接器（及其相關內徑）會有所不同。這是尤為重要的考慮事項，可以避免尺寸調整錯誤。
高效的連接器可以助力熱管理:
增加流體在系統中能夠循環的流體量和流速，促進熱傳遞
適配的制冷劑比重便于熱量傳導
在較小的空間內實現高 Cv
便于安裝與維護，避免冷卻液溢漏
為了幫助電動汽車行業更高效地進行液體冷卻熱管理設計，Elizabeth Langer博士整理了流體動力學可借鑒經驗要點、需要注意的各類影響因素，其中包括：
在規劃流體通路的連接時，體積流率對設計有什么影響？
冷卻劑比重的選擇上，有哪些重點考慮事項？
對物理空間等環境有嚴格要求時，如何選擇連接器以便更便捷操作？
連接器的接頭配置如何選擇才能減少流體抗阻？
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