Važnost upravljanja toplinom nove energetske baterije
Toplinsko upravljanje je proces u kojem baterije i druge komponente koriste metode grijanja ili hlađenja za reguliranje i kontrolu temperature i temperaturne razlike ciljanog objekta. Osnovni principi uključeni u upravljanje toplinom uključuju provođenje topline, konvekcijski 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 primjenjuje u industrijama kao što su industrija, komunikacije, potrošačka elektronika, poslužitelji, pohrana energije, nova energetska vozila itd. Ima vrlo pozitivan učinak na normalan i stabilan rad povezane opreme ili elektroničke komponente. S brzim razvojem srodnih industrija, industrija upravljanja toplinom također će se sve više cijeniti.
Upravljanje toplinom može spriječiti pregrijavanje i kvarove sustava. S brzim razvojem scenarija primjene povezanih s upravljanjem toplinom, 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. Primjenom razumnih mjera upravljanja toplinom, toplina se može učinkovito raspršiti, osiguravajući rad sustava unutar odgovarajućeg temperaturnog raspona i poboljšavajući pouzdanost sustava.
S toplinskim upravljanjem, performanse i životni vijek opreme mogu se znatno poboljšati. Uzimajući za primjer najčešće korištene mobilne telefone, zbog kompaktnog rasporeda unutarnje strukture telefona, gotovo da nema praznina između različitih elektroničkih komponenti. Ako se toplina iz baterije i procesora ne može isprazniti na vrijeme, to će utjecati na različite temperature drugih komponenti, čime će se poremetiti koordinirani rad različitog hardvera, ne samo da će utjecati na performanse uređaja, već i na životni vijek telefona.
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. Kroz razumne i učinkovite strategije upravljanja toplinom, radna temperatura može se održavati na razumnoj temperaturi, može se smanjiti potrošnja energije i operativni troškovi.
Sustav toplinskog upravljanja može učinkovito kontrolirati radnu temperaturu putem BMS sustava, spriječiti nesreće poput požara uzrokovanih toplinskim bijegom i osigurati sigurnost vozila i putnika. Štoviše, s razvojem industrije novih energetskih vozila, nadležni odjeli imaju sve veće zahtjeve za sigurnosne performanse i kvalitetu cijelog vozila. Relevantni zakoni i propisi također zahtijevaju od automobilskih kompanija da imaju odgovarajuće mogućnosti upravljanja toplinom kako bi se osigurala sigurnost i kvaliteta cijelog vozila.
Trenutačno se rješenja za upravljanje toplinom mogu grubo podijeliti u četiri vrste: hlađenje zrakom, hlađenje tekućinom, izravno hlađenje i materijali s promjenom faze. Hlađenje zrakom uobičajen je i jednostavan način odvođenja topline, koji koristi prirodni protok zraka ili ventilatore za otpuhivanje topline koju apsorbira radijator. Ima prednosti niske cijene, jednostavne instalacije, pouzdanosti i lakog održavanja, ali na njega uvelike utječe okoliš; Hlađenje tekućinom ima prednosti visoke učinkovitosti prijenosa topline i ravnomjernog intenziteta topline, ali je cijena relativno visoka. Izravno hlađenje rashladnim sredstvom je korištenje rashladnog sredstva iz klimatizacijskog sustava vozila za izravan protok rashladnog sredstva u isparivač unutar baterije. Rashladno sredstvo isparava u isparivaču i učinkovito odvodi toplinu iz baterijskog sustava. Varijabilni materijali mogu se podijeliti u tri vrste: anorganski materijali s faznom promjenom, organski materijali s faznom promjenom i kompozitni materijali s faznom promjenom. Procesom apsorpcije i otpuštanja topline, uz stabilnu temperaturu sustava, može se postići približno konstantan temperaturni učinak, a primijenjen je 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 sve više cijene upravljanje toplinom. Njegove karakteristike održavanja stabilnosti sustava, poboljšanja performansi, poboljšanja sigurnosti i smanjenja troškova također su favorizirane od strane relevantnih profesionalaca u industriji. Stoga će se kontinuiranim razvojem povezane tehnologije materijala primjenjivati sve više rješenja, a scenariji primjene upravljanja toplinom dodatno će se proširivati.
