Всяка батерийна система трябва да поддържа постоянна температура, за да гарантира безопасност и функционалност. Как охладителните уреди за контрол на температурата на батериите, и по-специално уредите за охлаждане на батерии със студена вода, допринасят за безопасността? Ключът е в начина на управление на температурата. Батериите се нагряват при зареждане и разреждане и, ако излишната топлина не се отвежда, това може да доведе до прегряване, раздуване и най-опасно – до топлинен пробой. Топлинният пробой е неконтролируемо увеличение на температурата, което може да бъде фатално. Уред за охлаждане на батерии със студена вода използва охладена вода, за да абсорбира и разсее излишната топлина от батерията и да поддържа температурата в безопасната зона. Такъв уред осъществява това при батерийни пакети в електрически превозни средства, индустриални батерии и системи за съхранение на енергия. В следващия блог ще обясним ролята на уреда за безопасността и как работи.
За да разберете как един охлаждащ агрегат със студена вода подобрява безопасното, първо е важно да знаете как функционира. Компонентите включват система за циркулация на вода, охлаждащ механизъм и температурни сензори.
Температурните сензори проверяват в реално време температурата на батерийния блок и когато тя стане твърде висока, устройството активира охлаждащата система, за да циркулира вода към клетките на батерията. Водата с висока температура се изпраща към радиатор или рефрижерационна система, за да се понижи нейната температура и да продължи цикълът. Този цикъл се нарича охлаждащ цикъл и помага за поддържане на постоянна температура на батерийния блок. Той предотвратява образуването на горещи точки, които причиняват сериозни проблеми с безопасността. В сравнение с въздушно-охлаждаеми системи, които имат по-ниска ефективност, охлаждащ агрегат със студена вода за батерии е по-ефективен и осигурява по-равномерно отвеждане на топлината.
Има няколко ключови предимства за безопасността на охлаждащото устройство за батерии със студена вода, като най-важното е предотвратяването на топлинен пробив. Това се случва, когато клетката на батерията се прегрееш и започне верижна реакция, която води до пожар или експлозия. Охлаждащото устройство за батерии със студена вода предотвратява тази верижна реакция, като стабилизира температурата на батерийния пакет.
Друго важно предимство за безопасността е прегряването и последващото прекомерно нагряване. Когато батерията се прегрява, тя се износва. Това може да доведе до изтичане на батерията, късо съединение или вътрешни повреди. Прецизният контрол на температурата помага да се гарантира, че батерията е в добро и безопасно работно състояние, забавя прегряването и най-важното – удължава живота ѝ. Освен това устройството осигурява постоянна производителност във всички елементи на батерията. Когато температурата е неравномерна, някои елементи работят много по-тежко и може да възникне дисбаланс, който причинява внезапен отказ. Устройство за охлаждане на батерия със студена вода помага всички елементи да работят при еднаква температура, намалявайки по този начин възможността от неочакван отказ. Тези предимства за безопасността правят това устройство задължително за големи батерийни системи или високопроизводителни системи.
Изборът на правилната охлаждаща вода за батерията е от решаващо значение за подобряване на безопасността на батерията. Първо, трябва да се има предвид точността на охлаждането и регулирането на температурата. Охлаждащата мощност на уреда трябва да отговаря на топлинния изход на батериите, за да се избегне прегряване или недостатъчно нагряване. Ефективният уред трябва също така да регулира температурата с висока точност.
За да се предпазят батериите от влошаване, охлаждащото устройство със студена вода за батерии трябва да поддържа температурния диапазон ±2°C. Въпреки това, не всяко устройство е подходящо, затова проверете съвместимостта. Конструкцията трябва да отговаря на размера на батерийния пакет, с канали за циркулация или плочи, които осигуряват добро контактно съприкосновение с клетките за ефективен топлообмен. Енергийно ефективно охлаждащо устройство със студена вода за батерии ще изразходва по-малко енергия при изпълнението на същата охлаждаща функция. Това в крайна сметка намалява експлоатационните разходи. Последните характеристики, които трябва да търсите, са откриване на течове и аварийно изключване. Те ще гарантират, че устройството няма да представлява заплаха (като например теч на вода) за батериите.
Отделът за охлаждащите уреди със студена вода за батерии не бива да насочва вниманието си единствено към безопасността на уреда. За тази цел трябва да се уверите, че по време на инсталирането циркулационните канали или плочи на уреда са подравнени с клетките на батерията, за да осигурят пълно покритие. Ако не е осигурен контакт, уредът може да прегрееше батериите до опасни температури. За избягване на течове на вода използвайте маркови маркучи и свързващи елементи. Имайте предвид, че водата и електричеството заедно могат да бъдат много опасни. Уверете се, че температурните сензори са инсталирани на правилните места и предпочтително близо до клетките, генериращи топлина, за да се следи правилно температурата. При поддръжката нивото на водата и качеството ѝ в уреда трябва да се проверяват редовно. Ниско ниво на вода ще доведе до неефективно охлаждане, а замърсената вода може да запуши циркулационната система. Редовно почиствайте охлаждащия механизъм, независимо дали това е радиатор или рефрижерационна система, за да премахнете праха и отломките, които могат да блокират въздушния поток и да попречат на системата да прехвърля топлината. Проверявайте маркучите и свързващите елементи за износване и повреди и при наличие на проблеми ги сменяйте незабавно. Температурните сензори също трябва да се калибрират периодично, за да се определя точната температура. С правилна поддръжка и инсталиране, охлаждащите уреди със студена вода за батерии могат безопасно и ефективно да защитават батерийната система.
Агрегатите за охлаждане с ледена вода за батерии се използват в много различни индустрии, за да подобрят безопасността на батериите за различни системи, като резултатите са отлични. Например, производител на електрически превозни средства вгради агрегати за охлаждане с ледена вода за батерии в новата си серия електромобили.
Преди използването на тези устройства, някои тестови превозни средства показваха симптоми на прегряване по време на бързо зареждане, които по-късно се оказаха потенциална заплаха за безопасността. След монтирането на охлаждащата единица със студена вода за батерията, електрическите превозни средства поддържат постоянна температура по време на бързо зареждане, като по този начин се отстранява прегряването и потенциалните рискове за безопасност. Същият принцип важи и за големия склад за енергия, който използва литиево-йонни батерии. Обектът имаше опасения за безопасността поради горещи точки в батерийните блокове, които значително увеличаваха риска от пожари. Бяха добавени охлаждащи уреди със студена вода и сега всички клетки имат еднороден контрол на температурата, което намалява риска от пожар и позволява на обекта да съхранява енергия безопасно непрекъснато. Същото може да се приложи и за производствената фабрика, която използва батерии за захранване на своята автоматизирана техника. Батериите в завода често прегряваха по време на дълги работни цикли, което представляваше сериозна заплаха за безопасността. След монтирането на охлаждаща единица със студена вода за батерията, фабриката вече не е необходимо да сменя батериите толкова често, а батериите вече не прегряват, и по този начин не създават опасност за работниците или за автоматизираното оборудване. Реалните примери за приложения за безопасност на батерии в различни сценарии с използване на охлаждаща единица със студена вода за батерия безспорно представляват потвърдено приложение.