Hlađenje baterije vazdušnim hladnjakom je specijalizovana uređaj koji obezbjeđuje hlađenje za sisteme baterija kako bi se postigla optimalna temperaturna performansa za sigurnost, rad i vek trajanja baterije. Budući da baterije, kao što su one u električnim vozilima, sistemima za skladištenje energije i industrijskim paketima baterija, postaju izvori toplote prilikom punjenja i pražnjenja, prekomjerna toplota postaje sigurnosni rizik. Hlađenje baterije vazdušnim hladnjakom pruža jedinstvene prednosti u pogledu instalacije, održavanja i prilagodljivosti okolini, jer ne cirkuliše vodu kao kod vodom hlađenih hladnjaka. Porast potražnje za efikasnim hlađenjem baterija zahtijevao je odgovor na pitanje: „Zašto je hlađenje baterije vazdušnim hladnjakom najbolja opcija?“
Poslovni ljudi i inženjeri u energetskom i automobilskom sektoru imat će koristi od razumijevanja osnovnih prednosti rashladne jedinice za baterije hlađene vazduhom. U poređenju sa rashladnim sistemima hlađenim vodom i sistemima prirodne konvekcije, rashladna jedinica za baterije hlađena vazduhom ne zahtijeva vodene sisteme. To je čini jeftinijom i efikasnijom.
Hlađenje baterije pomoću rashladne jedinice sa vazdušnim hlađenjem ne zahtijeva cjevovode, pumpe ili pristup vodi. To smanjuje mogućnost curenja, što je važno za baterije. Curenje vode može uzrokovati kratke spojeve ili uništiti bateriju. Rashladne jedinice za baterije sa vazdušnim hlađenjem mogu raditi u širokom rasponu uvjeta. Mogu raditi pri ambijentalnim temperaturama od -10°C do 45°C. Budući da ovaj raspon ne uključuje smrzavanje, ove rashladne jedinice mogu raditi napolju u udaljenim područjima gdje ne morate brinuti o vodi i mogu se koristiti za skladištenje energije izvan mreže. Ove rashladne jedinice za baterije zahtijevaju manje održavanja u poređenju s drugim rashladnim jedinicama za baterije. Nemaju sisteme za filtriranje vode niti izmjenjivače toplote i zahtijevat će samo provjere i održavanje filtera za zrak i ventilator. Ovi prednosti znatno pojednostavljuju instalaciju rashladnih jedinica za baterije sa vazdušnim hlađenjem i čine ih ekonomičnim rješenjem za hlađenje baterija.
Hlađenje baterije vazduhom je vitalni dio sistema hlađenja baterija. Regulira temperaturu i zapreminu kako bi održao optimalan rad baterije. Posebno sprječava pregrijavanje. Relativno visoka temperatura smanjuje performanse baterijskih sistema, pogotovo litijum-jonskih baterija koje najbolje rade između 20°C i 35°C.
Hladnjaci za baterije s hlađenjem zrakom koriste pametno praćenje temperature i podešavanje brzine ventilatora kako bi održali unaprijed postavljen raspon temperature i izbjegli pregrijavanje. Pregrijavanje uzrokuje smanjenje kapaciteta skladištenja baterije i može dovesti do termičkog curenja. Drugo, hladnjaci za baterije s hlađenjem zrakom omogućavaju ravnomjernu raspodjelu toplote. Za razliku od prirodne konvekcije, koja može ostaviti vruće tačke u paketu baterija, hladnjaci za baterije s hlađenjem zrakom osiguravaju ravnomjeran protok zraka ka svim ćelijama baterije. Nijedna ćelija baterije ne smije 'prekoračiti temperaturu' zbog prekomjerne toplote. Treće, hladnjaci za baterije s hlađenjem zrakom podržavaju dinamičke promjene u sistemu hlađenja. Tokom brzog punjenja električnih vozila opterećenje baterije se brzo mijenja, a hladnjaci za baterije s hlađenjem zrakom automatski će mijenjati kapacitet hlađenja u realnom vremenu kako bi uravnotežili toplotu koju baterija proizvodi, te tako izbjegli prekomjerno ili nedovoljno hlađenje. Ova dinamička kontrola ne štiti samo bateriju od potencijalnih oštećenja, već također minimizira potrošnju energije hladnjaka.
Trenutno postoji više scenarija, a rashladna baterija s vazdušnim hlađenjem nastavlja održavati fleksibilnost i pouzdanost. Prvi od ovih scenarija su električna vozila (EV) i hibridna električna vozila (HEV). U EV vozilima, rashladna baterija s vazdušnim hlađenjem hladi pogonsku bateriju tijekom vožnje na visokim brzinama ili tijekom brzog punjenja kako bi se spriječilo pogoršanje performansi i produžio vijek trajanja baterije.
Njegov kompaktni dizajn omogućava da se uklapa u ograničene prostore motornih odjeljaka vozila. Također je savršen za stacionarne sisteme za skladištenje energije (ESS). ESS koji su integrisani sa solarnim ili vjetroelektranama često rade napolju, a rashladni uređaj za baterije hlađen vazduhom može se prilagoditi spoljašnjem vremenskom stanju kako bi održao hlađenje baterijskog sistema za skladištenje i ispuštanje energije tokom stabilnih, nestabilnih ili promjenjivih perioda energije. Treće, koristi se za industrijske aplikacije baterija. Rashladni uređaj za baterije hlađen vazduhom osigurava kontinuirano hlađenje tokom intenzivnih operacija za okvire poput viljuškara, automatskih vođenih vozila (AGV) ili rezervnih industrijskih baterijskih paketa, te smanjuje vrijeme nedostupnosti usljed pregrijavanja baterija. Osim toga, koristi se u laboratorijama za testiranje baterija malih do srednjih razmjera, gdje je potrebno simulirati radne uslove za bateriju i testirati njenu performansu kako bi se utvrdile realne situacije; kontrola temperature mora biti precizna kako bi se tačno simulirali stvarni radni uslovi za testiranje performansi baterija.
Faktori koje treba uzeti u obzir za….
Postoji nekoliko važnih stvari koje treba uzeti u obzir kako bi se osigurala adekvatna ravnoteža potreba za hlađenjem. Prije svega, kapacitet hlađenja, odnosno rashladna snaga, je najvažnija karakteristika rashladne jedinice za baterije s vazdušnim hlađenjem (kW), što je mjerna jedinica, i treba biti jednak toplotnom izlazu sistema baterije. Budite oprezni, preveliki i premali kapaciteti imaju negativne posljedice.
Da bi se razumjeli potrebni napori za hlađenje, potrebno je izračunati maksimalnu količinu toplote koju baterija može proizvesti na osnovu kapaciteta baterije, brzine punjenja i radnog opterećenja. Osim toga, u određenim slučajevima ključna je buka koju sistem za hlađenje proizvodi. Na primjer, rashladni uređaji za baterije sa vazdušnim hlađenjem u rezervnim baterijama za center podataka i putničkim električnim vozilima (EV) projektirani su tako da rade na nivou ispod 60 dB kako bi se izbjegla buka. Treće, ekonomska cijena zavisi od energetske efikasnosti. Kako bi se postigle dugoročne uštede, potreban je rashladni uređaj za baterije sa vazdušnim hlađenjem koji nudi visok omjer energetske efikasnosti (EER) i/ili sezonski omjer energetske efikasnosti (SEER), što pokazuje uštedu energije rashladnog uređaja. Dodatno, potrebna je komunikacija između rashladnih uređaja za baterije sa vazdušnim hlađenjem i sistema za upravljanje baterijama (BMS). Ova komunikacija omogućiće BMS-u da koordinira varijabilnu kontrolu temperature, što će biti korisna funkcija jer će BMS slati rashladnom uređaju u stvarnom vremenu podatke o generisanju toplote, na osnovu kojih će se automatski prilagođavati napor za hlađenje.
Razmotrimo prvu mitu koja glasi: „hladnjak za baterije s hlađenjem zrakom je manje učinkovit od hladnjaka s rashlađivanjem vodom.“ Postoji uobičajeno mišljenje da je voda bolji rashladni sredstvo zbog svoje visoke učinkovitosti prijenosa topline. Međutim, za potrebe hlađenja baterija, pogotovo za male do srednje velike sisteme baterija, učinkovitost hladnjaka za baterije s hlađenjem zrakom više nego dovoljna. Osim toga, energija ušteđena tako što se ne pokreću vodene pumpe često nadoknađuje male razlike u učinkovitosti prijenosa topline. Druga mita je: „hladnjak za baterije s hlađenjem zrakom ne može raditi u visokim temperaturnim uvjetima.“ Današnji hladnjaci za baterije s hlađenjem zrakom imaju dijelove otporne na visoke temperature, kao i ventilatore promjenjive brzine koji mogu raditi na temperaturama do 45°C, što je idealno za vruće okoline. Treća mita je: „hladnjak za baterije s hlađenjem zrakom sklon je nakupljanju prašine i otpadaka.“ Iako je istina da sustavi s hlađenjem zrakom filtriraju zrak, većina hladnjaka za baterije s hlađenjem zrakom ima prašinom nepropusne perivo-mišljive zračne filtere, a redovito čišćenje filtera (svakih 1-3 mjeseca) dovoljno je za održavanje performansi.
Četvrti mit kaže: „Hlađenje baterije zrakom je skuplje od drugih opcija.“ Istina je da su instalacija i održavanje rashladnih uređaja za hlađenje baterije zrakom jeftiniji ako procijenite ukupne troškove vlasništva (TCO) na duži rok, otprilike 5 – 10 godina, rashladni uređaji za hlađenje baterije zrakom su ekonomičniji od onih koji koriste vodu za hlađenje.
EN
Tople vesti