Tehnologija upravljanja toplinom baterije
Termalno upravljanje, ukratko, odnosi se na proces podešavanja i kontrole temperature i temperaturne razlike ciljnog objekta korištenjem metoda grijanja ili hlađenja za komponente kao što su baterije. Osnovni uključeni principi su provođenje topline, konvektivni prijenos topline ili toplinsko zračenje, a svi oni uključuju temperaturne razlike. Stoga proces upravljanja toplinom zahtijeva utrošak energije za stvaranje temperaturne razlike između ciljanog objekta i vanjske okoline.
Scenariji njegove primjene vrlo su raznoliki i naširoko se koristi u industrijama kao što su industrija, komunikacije, potrošačka elektronika, poslužitelji, pohrana energije, nova energetska vozila i drugim scenarijima. Ima vrlo pozitivan učinak na normalan i stabilan rad povezane opreme ili elektroničkih komponenti. S brzim razvojem povezanih industrija, industrija upravljanja toplinom također će dobivati sve više pažnje.
Važnost upravljanja toplinom:
Upravljanje toplinom može spriječiti pregrijavanje i kvarove sustava. S brzim razvojem scenarija primjene povezanih s toplinskim upravljanjem, povećavaju se funkcije povezane opreme, a rad komponenti akumulira veliku količinu topline. Prekomjerno nakupljanje topline može dovesti do oštećenja elektroničkih komponenti, smanjenih performansi opreme, pa čak i kolapsa cijelog sustava. Kroz razumne mjere upravljanja toplinom, toplina se može učinkovito raspršiti, osiguravajući rad sustava unutar odgovarajućeg temperaturnog raspona i poboljšavajući pouzdanost sustava.
Upravljanje toplinom može poboljšati učinkovitost korištenja energije. U novim energetskim vozilima radna okolina s visokom ili niskom energijom može utjecati na performanse baterije, a time i na domet novih energetskih vozila. Primjenom razumnih i učinkovitih strategija upravljanja toplinom, radna temperatura može se održavati na razumnoj temperaturi, smanjujući potrošnju energije i operativne troškove.
Vrste tehnologija upravljanja toplinom:
Uzimajući za primjer područje električnih vozila, trenutna rješenja upravljanja toplinom mogu se grubo podijeliti u četiri vrste: hlađenje zrakom, hlađenje tekućinom, izravno hlađenje i materijali s promjenom faze.
Hlađenje zrakom je uobičajen i jednostavan način odvođenja topline, koristeći prirodni protok zraka ili ventilatore za otpuhivanje topline koju apsorbira radijator. Ima prednosti niske cijene, jednostavne instalacije, pouzdanosti i jednostavnog održavanja, ali na njega uvelike utječe okoliš, a rane primjene električnih vozila bile su češće.
Hlađenje tekućinom može se podijeliti na hlađenje tekućinom hladnom pločom i hlađenje tekućinom uranjanjem. Tekuće hlađenje hladnom pločom neizravna je metoda odvođenja topline koja koristi rashladnu tekućinu u hladnoj ploči za izmjenu topline s baterijom dodirom rashladne ploče i uklanjanjem topline kroz rashladni kanal. Imerzijsko hlađenje tekućinom je metoda odvođenja topline uranjanja baterijskih modula u izoliranu rashladnu tekućinu radi izmjene topline. Hlađenje tekućinom ima prednosti visoke učinkovitosti prijenosa topline i jednolike topline, ali njegova je cijena relativno visoka.
Izravno hlađenje rashladnim sredstvom je korištenje rashladnog sredstva iz cijelog sustava klimatizacije vozila za izravan protok rashladnog sredstva u unutarnji isparivač akumulatora. Rashladno sredstvo isparava u isparivaču i učinkovito odvodi toplinu iz baterijskog sustava. Ovaj dizajn je jednostavan i lako se rastavlja, s niskim troškovima održavanja u kasnijoj fazi. Međutim, izravno grijanje nije moguće i potrebno je dodati dodatne sustave grijanja.
Materijali s faznom promjenom mogu se podijeliti u tri vrste: anorganski fazno promjenjivi materijali, organski fazno promjenjivi materijali i kompozitni fazno promjenjivi materijali. Njegov endotermni i egzotermni proces osigurava stabilnu temperaturu sustava i može postići približan učinak konstantne temperature, što je primijenjeno u mnogim područjima. Ima jednostavnu strukturu, malu masu i velike karakteristike latentne topline, ali visoke troškove zamjene i slabu stabilnost.
S razvojem povezanih industrija, proizvođači su sve više cijenili važnost potrošnje energije i sigurnosti od strane relevantnih odjela, kao i zahtjeve kupaca za stabilnošću povezanih proizvoda. Njegove karakteristike održavanja stabilnosti sustava, poboljšanja performansi, poboljšanja sigurnosti i smanjenja troškova također su favorizirane od strane relevantnih ljudi iz industrije. Stoga će se kontinuiranim razvojem povezane tehnologije materijala primjenjivati sve više rješenja, a scenariji primjene upravljanja toplinom dodatno će se proširivati.
