Akun ilmalla jäähdytettävä jäähdytin on erikoistunut laite, joka tarjoaa jäähdytystä akkujärjestelmiin saavuttaakseen optimaalisen lämpötilasuorituskyvyn akun turvallisuudelle, suorituskyvylle ja käyttöiälle. Koska akut, kuten sähköautojen, energiavarastojärjestelmien ja teollisten akkupakettien akut, tuottavat lämpöä latautuessaan ja purkautuessaan, liiallinen lämpö muodostuu turvariskiksi. Akun ilmalla jäähdytettävä jäähdytin tarjoaa ainutlaatuisia etuja asennuksessa, huollossa ja ympäristösopeutuvuudessa, koska se ei käytä vedenkiertoa kuten vesijäähdytteiset jäähdyttimet. Tehokkaan akkujäähdytyksen kasvanut kysyntä on herättänyt kysymys: "Miksi akun ilmalla jäähdytettävä jäähdytin on paras vaihtoehto?"
Energia- ja autoteollisuuden yritykset sekä insinöörit hyötyvät akkujen ilmalla jäähdytettävän jäähdytyslaitteen keskeisten etujen ymmärtämisestä. Verrattuna vesisääteisiin jäähdytyslaitteisiin ja luonnolliseen konvektioon, ilmalla jäähdytetty akkujen jäähdytyslaite ei vaadi vesijärjestelmiä. Tämä tekee siitä halvemman ja tehokkaamman.
Akkuun ilmalla jäähdytettävä kylmälaitteisto ei vaadi vesiputkia, pumppuja tai veden saatavuutta. Tämä vähentää vuotomahdollisuuksia, mikä on tärkeää akkujen osalta. Vesivuodot voivat aiheuttaa oikosulkuja tai tuhota akun. Ilmalla jäähdytettäviä akkukylmälaitteita voidaan käyttää laajassa ympäristössä. Ne toimivat ympäristön lämpötiloissa -10 °C:sta 45 °C:seen. Koska tämä lämpötila-alue ei sisällä jäähtymislämpötiloja, näitä kylmälaitteita voidaan käyttää ulkona kaukaisilla alueilla, joissa ei tarvitse huolehtia vedestä, ja niitä voidaan käyttää eristetyissä energiavarastointijärjestelmissä. Näillä akkukylmälaitteilla on matalammat kunnossapito-tarpeet verrattuna muihin akkukylmälaitteisiin. Niissä ei ole vesisuodatusta tai lämmönvaihdinkuita, ja niiden kunnossapidossa tarvitaan vain ilman ja tuulettimen suodattimien tarkastusta. Nämä edut yksinkertaistavat huomattavasti akkukylmälaitteiden asennuksia ja tekevät niistä kustannustehokkaat ratkaisut akkujen jäähdytykseen.
Akkuilmaa jäähdyttävä chiller on tärkeä osa akkujen jäähdytysjärjestelmiä. Se säätää lämpötilaa ja tilavuutta ylläpitääkseen optimaalista akun suorituskykyä. Erityisesti se estää ylikuumenemisen. Suhteellisen korkea lämpötila heikentää akkujärjestelmien toimintaa, erityisesti litiumioniakkujen, jotka toimivat parhaiten 20 °C:n ja 35 °C:n välillä.
Akuston ilmalla jäähdytettävät jäähdyttimet käyttävät älykästä lämpötilan seurantaa ja säädettäviä tuulittimen nopeuksia tietyn lämpötilavälin ylläpitämiseksi ja ylikuumenemisen estämiseksi. Ylikuumeneminen aiheuttaa akun kapasiteetin pienenemisen ja voi johtaa termiseen läpimurtoon. Toiseksi, akuston ilmalla jäähdytettävät jäähdyttimet edistävät lämmön tasaisia jakautumista. Luonnollisen konvektion tavoin ne eivät jätä kuumia kohtia akkupakkaan, vaan ilmalla jäähdytettävät akun jäähdyttimet tarjoavat tasaisen ilmavirran kaikkiin akkukennoihin. Yksikään akkukenno ei saa 'kuumentua liikaa' liiallisen lämmön vuoksi. Kolmanneksi, akuston ilmalla jäähdytettävät jäähdyttimet vahvistavat dynaamisia muutoksia jäähdytysjärjestelmässä. Nopean sähköauton latauksen aikana akun kuorma muuttuu nopeasti, ja ilmalla jäähdytettävät akun jäähdyttimet muuttavat automaattisesti jäähdytystehokkuutta reaaliajassa tasapainottaakseen akun tuottaman lämmön ja estääkseen liiallisen tai riittämättömän jäähdytyksen. Tämä dynaaminen säätö suojaa akkua mahdollisilta vaurioilta ja minimoi samalla jäähdyttimen energiankulutusta.
Nykyään on useita eri skenaarioita, ja akun ilmalla jäähdytettävä jäähtimet säilyttävät joustavuutensa ja luotettavuutensa. Ensimmäinen näistä skenaarioista on sähköajoneuvot (EV) ja hybridisähköajoneuvot (HEV). Sähköajoneuvoissa akun ilmalla jäähdytettävä jäähdin pitää traktioakun viileänä ajon aikana korkealla nopeudella tai pikalatauksen aikana estääkseen suorituskyvyn heikkenemisen ja pidentääkseen akun elinikää.
Sen kompakti muotoilu mahdollistaa sen asentamisen ajoneuvojen moottoritilojen rajoitetulle tilalle. Se soveltuu myös kiinteisiin energiavarastojärjestelmiin (ESS). ESS-järjestelmät, jotka on integroitu aurinko- tai tuulivoimaloihin, toimivat usein ulkona, ja ilmalla jäähdytettävä akkujäähdytin voi sopeutua ulkoilman olosuhteisiin pitääkseen akkujärjestelmän viileänä energian varastoinnin ja purkamisen aikana sekä vakaiden, epävakaisten tai vaihtelevien energiavaiheiden aikana. Kolmanneksi sitä käytetään teollisuuden akku-sovelluksissa. Ilmalla jäähdytettävä akkujäähdytin tarjoaa jatkuvan jäähdytyksen raskaiden käyttöjaksojen aikana, kuten esimerkiksi trukkien, ohjattavien robottivaunujen (AGV) tai teollisten varavoimalaitosten yhteydessä, vähentäen näin akkujen ylikuumenemiseen liittyvää käyttökatkosta aiheutuvaa tuotantokatkoa. Lisäksi sitä käytetään pienissä ja keskisuurissa akkutestilaboratorioissa, joissa on simuloitava akun käyttöolosuhteita ja testattava sen suorituskykyä arkitilanteissa. Tässä lämpötilaohjauksen on oltava tarkkaa, jotta voidaan hallita lämpötilaa erittäin tarkasti todellisten käyttöolosuhteiden simuloinnissa akkujen suorituskyvyn testauksessa.
Huomioon otettavat tekijät…
On olemassa muutama tärkeä asia, joihin on kiinnitettävä huomiota, jotta varmistetaan riittävän jäähdytyksen tarve. Ensinnäkin jäähdytyskapasiteetti tai jäähdytysteho on tärkein ominaisuus akkujen ilmajäähdytteisessä kylmälaitteessa (kW), joka on mittayksikkö, ja sen tulisi olla yhtä suuri kuin akkujärjestelmän lämpöteho. Ole varovainen, sillä liian pieni sekä liian suuri koko molemmilla on negatiivisia seurauksia.
Jotta voidaan ymmärtää tarvittavat jäähdytysvaatimukset, on laskettava akun maksimilämpö, jonka akku voi tuottaa sen kapasiteetin, latausnopeuden ja käyttökuorman perusteella. Lisäksi tietyissä skenaarioissa jäähdytysjärjestelmän aiheuttama melupäästö on ratkaisevan tärkeää. Esimerkiksi tietokeskusten varavoimalaitteiden ja henkilöautojen sähköajoneuvojen ilmajäähdytteiset akkujäähdyttimet on suunniteltu toimimaan alle 60 dB:n äänitasolla melupäästöjen välttämiseksi. Kolmanneksi taloudellinen kustannus riippuu energiatehokkuudesta. Pitkäaikaisia säästöjä varten vaaditaan ilmajäähdytteistä akkujäähdytin, jolla on korkea energiatehokkuussuhde (EER) ja/tai kausienergiatehokkuussuhde (SEER), jotta voidaan osoittaa jäähdyttimen energiansäästö. Lisäksi ilmajäähdytteisten akkujäähdyttimien on pystyttävä kommunikoimaan akunhallintajärjestelmän (BMS) kanssa. Tämä viestintä mahdollistaa BMS-järjestelmän muuttuvan lämpötilan ohjauksen, mikä on hyödyllinen ominaisuus: BMS lähettää jäähdyttimelle reaaliaikaista tietoa lämmöntuotannosta, ja jäähdytyspanos säätää itsenäisesti jäähdytystehoja.
Käsitellään ensimmäinen myytti, joka väittää, että akkua ilmalla jäähdytettävä kylmälaitteisto on vähemmän tehokas kuin vesijäähdytteinen kylmälaitteisto. Yleinen käsitys on, että vesi on parempi jäähdytysaine sen korkean lämmönsiirtotehokkuuden vuoksi. Kuitenkin akkujen jäähdytystarpeisiin, erityisesti pieniin ja keskikokoisiin akkujärjestelmiin, ilmalla jäähdytettävän akkukylmälaitteiston tehokkuus riittää täysin. Lisäksi vesipumppujen käytöstä säästetty energia kompensoi usein lämmönsiirron tehokkuuserot. Toinen myytti on, että "ilmapohjainen akkukylmälaitteisto ei toimi korkeissa lämpötiloissa". Nykyaikaiset ilmalla jäähdytettävät akkukylmälaitteistot sisältävät korkeaa lämpötilaa kestäviä osia sekä muuttuvan nopeuden omaavia tuuletinhalkoja, jotka voivat toimia 45 °C:n lämpötiloissa, mikä sopii erinomaisesti kuiviin ympäristöihin. Kolmas myytti on, että "ilmapohjainen akkukylmälaitteisto on altis pölyn ja roskien kertymille". On totta, että ilmajäähdytteiset järjestelmät suodattavat ilmaa, mutta useimmissa ilmalla jäähdytettävissä akkukylmälaitteistoissa on pölyltä suojaavia peseytyviä ilmansuodattimia, ja säännöllinen suodattimen puhdistus (eli 1–3 kuukauden välein) riittää suorituskyvyn ylläpitämiseen.
Myytti numero neljä väittää: "Akun ilmalla jäähdytetyt jäähdyttimet ovat kalliimpia kuin muut vaihtoehdot." Totuus on, että akun ilmalla jäähdytettyjen jäähdyttimien asennus ja kunnossapito maksavat vähemmän, jos arvioit kokonaisomistuskustannuksia (TCO) pitkällä aikavälillä, noin 5–10 vuoden aikana, jolloin akun ilmalla jäähdytetyt jäähdyttimet ovat taloudellisempia kuin vesijäähdytteiset jäähdyttimet.
Uutiskanava
EN
