A levegőhűtéses akkumulátor-hűtő egy speciális készülék, amely az akkumulátoros rendszerek hűtését végzi, így biztosítva az akkumulátor optimális hőmérsékleti teljesítményét, biztonságát, működését és élettartamát. Mivel az akkumulátorok – például elektromos járművekben, energiatároló rendszerekben vagy ipari akkumulátorkészletekben használtak – töltés és kisütés közben hőt termelnek, a túl magas hőmérséklet biztonsági kockázatot jelent. A levegőhűtéses akkumulátor-hűtő különleges előnyökkel rendelkezik a telepítés, karbantartás és környezeti alkalmazkodóképesség terén, mivel nem használ vizet, ellentétben a vízhűtéses hűtőkkel. Az effektív akkumulátor-hűtés iránti növekvő igény felvetette a kérdést: „Miért a levegőhűtéses akkumulátor-hűtő a legjobb választás?”
A vállalkozások és mérnökök a villamosenergia- és az autóiparban egyaránt profitálni fognak abból, ha megértik az akkumulátoros léghűtéses hűtőberendezés alapvető előnyeit. A vízhűtéses hűtőkkel és a természetes konvekciós rendszerekkel összehasonlítva az akkumulátoros léghűtéses hűtőberendezés nem igényel vízrendszereket. Ez olcsóbbá és hatékonyabbá teszi.
Egy akkumulátoros léghűtéses hűtőnek nincs szüksége vízcsövekre, szivattyúkra vagy vízhez való hozzáférésre. Ez minimálisra csökkenti a szivárgások kockázatát, ami az akkumulátorok esetében különösen fontos. A vízszivárgások rövidzárlatot okozhatnak, vagy tönkretehetik az akkumulátort. A léghűtéses akkumulátorhűtők széles körű környezeti feltételek mellett képesek működni. Környezeti hőmérséklet-tartományuk -10 °C és 45 °C között mozog. Mivel ebben a tartományban nincsenek fagypont alatti hőmérsékletek, ezek a hűtők távoli területeken is használhatók szabadtéri elhelyezéssel, ahol nem kell a vízzel foglalkozni, így alkalmasak off-grid energiatárolásra. Ezeknek az akkumulátorhűtőknek az üzemeltetési igénye alacsonyabb más akkumulátorhűtőkhöz képest. Nincs szükségük vízszűrő rendszerekre vagy hőcserélőkre, és kizárólag a levegő- és a ventilátorfilterek ellenőrzését és karbantartását igénylik. Ezek az előnyök jelentősen leegyszerűsítik a léghűtéses akkumulátorhűtők telepítését, és költséghatékony megoldást nyújtanak az akkumulátor-hűtési alkalmazásokhoz.
Egy akkumulátor levegőhűtéses hűtőberendezése az akkumulátor-hűtőrendszerek lényeges része. Szabályozza a hőmérsékletet és a térfogatot, hogy optimális akkumulátor-teljesítményt biztosítson. Kifejezetten az túlmelegedés ellen védi az akkumulátort. A viszonylag magas hőmérséklet csökkenti az akkumulátorrendszerek teljesítményét, különösen a lítiumion-akkumulátorokét, amelyek 20 °C és 35 °C között működnek a legjobban.
Az akkumulátorok levegővel hűtött hűtőberendezései intelligens hőmérséklet-figyelést és állítható ventilátorfordulatszámot használnak a beállított hőmérsékleti tartomány fenntartásához, valamint a túlmelegedés elkerüléséhez. A túlmelegedés csökkenti az akkumulátor tárolókapacitását, és termikus futás közben veszélyes helyzethez vezethet. Másodszor, az akkumulátorok levegővel hűtött hűtőberendezései biztosítják a hő egyenletes eloszlását. Természetes konvekcióval ellentétben, amely meleg pontokat hagyhat az akkumulátorcsomagban, a levegőhűtéses akkumulátor-hűtők minden akkumulátorcellához egyenletes légáramlást biztosítanak. Egyetlen akkumulátorcella sem mehet túlmelegedésbe túlzott hőtől. Harmadszor, az akkumulátorok levegővel hűtött hűtőberendezései támogatják a hűtőrendszer dinamikus változásait. Gyors elektromos járművek töltése során az akkumulátor terhelése gyorsan megváltozik, és a levegőhűtéses akkumulátor-hűtők automatikusan módosítják a hűtőteljesítményt valós időben, hogy kiegyensúlyozzák az akkumulátor által termelt hőt, és elkerüljék a túl erős vagy elégtelen hűtést. Ez a dinamikus szabályozás nemcsak védi az akkumulátort a lehetséges sérülésektől, hanem minimalizálja a hűtőberendezés energiafogyasztását is.
Jelenleg többféle alkalmazási terület is létezik, és az akkumulátoros levegőhűtéses hűtőberendezés továbbra is megtartja rugalmasságát és megbízhatóságát. Az első ilyen terület az elektromos járművek (EV) és hibrid elektromos járművek (HEV). Elektromos járműveknél az akkumulátoros levegőhűtéses hűtőberendezés hűti a hajtási akkumulátort magas sebességű vezetés vagy gyors töltés során, hogy megelőzze a teljesítményromlást és meghosszabbítsa az akkumulátor élettartamát.
Kompakt kialakítása lehetővé teszi, hogy a járművek motorháza korlátozott helyébe is könnyen beleférjen. Ideális álló energiatároló rendszerekhez (ESS) is. Az ESS-t napenergia- vagy szélerőművekkel integrálva gyakran kültéren működik, és egy akkumulátoros léghűtéses hűtő egység alkalmazkodik a kültéri időjárási viszonyokhoz, így biztosítva az akkumulátorrendszer hűtését az energia tárolása és leadása során állandó, instabil vagy nagyon változó energiaterhelés idején is. Harmadszor, ipari akkumulátoralkalmazásokra használják. A léghűtéses akkumulátor-hűtő folyamatos hűtést biztosít nehézüzemi működés közben olyan rendszerek esetében, mint például targoncák, automatizált irányítású járművek (AGV-k) vagy ipari tartalék akkumulátorcsomagok, csökkentve ezzel a leállásokat, amelyek az akkumulátor túlmelegedéséből adódnak. Továbbá kis- és közepes méretű akkumulátorkísérleti laborokban is használatos, ahol szimulálni kell az akkumulátor működési körülményeit, és tesztelni kell teljesítményét valós körülmények modellezése érdekében; ilyenkor a hőmérsékletszabályozásnak nagyon pontosnak kell lennie, hogy az akkumulátor teljesítményvizsgálatánál pontosan lehessen szimulálni a valós működési feltételeket.
Figyelembe veendő tényezők a következőkhöz…
Néhány fontos dologra figyelni kell, hogy biztosítva legyen a megfelelő hűtési igény. Először is, a hűtőteljesítmény, vagyis a hűtőkapacitás (kW), amely a mértékegység, egyenlőnek kell lennie az akkumulátorrendszer hőkibocsátásával. Ügyeljen rá, mert a túl kis, illetve túl nagy méret is negatív következményekkel jár.
A szükséges hűtési erőfeszítések megértéséhez ki kell számítani a maximális hőmennyiséget, amelyet az akkumulátor előállíthat az akkumulátor kapacitásából, töltési sebességekből és a működési terhelésből. Továbbá bizonyos esetekben fontos szempont a hűtőrendszer által keltett zajszennyezés. Például az adatközpontok tartalék akkumulátorait és a személygépkocsik elektromos meghajtását (EV) ellátó léghűtéses akkumulátor-hűtőberendezéseket úgy tervezik, hogy 60 dB alatt működjenek, elkerülve ezzel a zajszennyezést. Harmadrészt a gazdasági költség függ az energiahatékonyságtól. Hosszú távú költségmegtakarítás érdekében olyan léghűtéses akkumulátor-hűtőberendezésre van szükség, amely magas energiahatékonysági arányt (EER) és/vagy szezonális energiahatékonysági arányt (SEER) kínál, jelezve ezzel a hűtőberendezés energia-megtakarítási képességét. Ezen felül szükség van a léghűtéses akkumulátor-hűtőberendezések és az akkumulátorkezelő rendszer (BMS) közötti kommunikációra. Ez a kommunikáció lehetővé teszi a BMS számára a változó hőmérséklet-szabályozás koordinálását, ami egy előnyös funkció, hiszen a BMS valós idejű adatokat küld a hőtermelésről a hűtőberendezésnek, így automatikusan szabályozható a hűtési teljesítmény.
Nézzük meg az első mítoszt, amely szerint „egy akkumulátor hűtött levegőjű hűtőgép kevésbé hatékony, mint egy vízhűtéses hűtőgép”. Elterjedt vélekedés, hogy a víz jobb hűtőközeg a magas hőátadási hatékonysága miatt. Azonban akkumulátorhűtési igények esetén, különösen kis- és közepes méretű akkumulátorrendszereknél, egy akkumulátor levegőhűtéses hűtőgépének hatékonysága több mint elegendő. Ezen felül az energia, amit a vízpumpák nem futtatásával takarítanak meg, ellensúlyozza a hőátadási hatékonyság kis különbségeit. A második mítosz az, hogy „egy akkumulátor levegőhűtéses hűtőgépe nem működik magas hőmérsékletű környezetben”. A mai akkumulátor levegőhűtéses hűtőgépek magas hőmérséklettel szemben ellenálló alkatrészekkel rendelkeznek, valamint változtatható fordulatszámú ventilátorokkal, amelyek 45 °C-os hőmérsékleten is képesek üzemelni, ami ideális forró környezetekhez. A harmadik mítosz az, hogy „egy akkumulátor levegőhűtéses hűtőgépe hajlamos por- és szennyeződésfelhalmozódásra”. Igaz, hogy a levegőhűtéses rendszerek szűrik a levegőt, de a legtöbb akkumulátor levegőhűtéses hűtőgép pormentes, mosható légszűrővel van felszerelve, és a rendszeres szűrőtisztítás (azaz 1-3 havonta) elegendő a teljesítmény fenntartásához.
A negyedik mítosz azt állítja: „A levegőhűtéses akkumulátor-hűtőberendezések drágábbak, mint más lehetőségek.” Az igazság az, hogy a levegőhűtéses akkumulátor-hűtőberendezések telepítése és karbantartása hosszú távon, kb. 5–10 éves teljes tulajdonlási költség (TCO) szempontjából olcsóbb, mint a vízhűtéses hűtőberendezések.
EN
Forró hírek