Baterijų oru aušinamas šaldytuvas yra specializuotas prietaisas, kuris aušina baterijų sistemas, užtikrindamas optimalią temperatūrą baterijų saugai, našumui ir ilgaamžiškumui. Kadangi baterijos, tokios kaip elektromobiliuose, energijos kaupimo sistemose bei pramoniniuose baterijų komplektuose, įkrovos ir iškrovos metu generuoja šilumą, pernelyg didelė šiluma tampa saugos rizika. Baterijų oru aušinamas šaldytuvas siūlo unikalius pranašumus diegime, techninėje priežiūroje ir aplinkos prisitaikymo gebėjime, nes jame nevartojamas vanduo, skirtingai nei vandeniu aušinamuose šaldytuvuose. Didėjantis poreikis efektyviam baterijų aušinimui keliamą klausimą: „Kodėl baterijų oru aušinamas šaldytuvas yra geriausias pasirinkimas?“
Verslo atstovai ir inžinieriai, dirbantys energetikos ir automobilių sektoriuje, galės pasinaudoti baterijų oru aušinamo čilerys pagrindiniais pranašumais. Palyginti su vandeniu aušinamais čileriais ir natūralios konvekcijos sistemomis, baterijų oru aušinamas čileris nereikalauja vandens sistemų. Tai daro jį pigesnį ir efektyvesnį.
Baterijų oru aušinamas šaldytuvas nereikalauja vamzdžių, siurblių ar vandens prieigos. Tai sumažina nutekėjimo riziką, kas ypač svarbu baterijoms. Vandens nutekėjimas gali sukelti trumpąjį jungimą arba sugadinti bateriją. Oru aušinami baterijų šaldytuvai gali veikti įvairiose aplinkose. Jie gali veikti esant aplinkos temperatūrai nuo -10 °C iki 45 °C. Kadangi šiame diapazone nėra užšalimo temperatūrų, šie šaldytuvai gali būti naudojami lauke atokių vietovėse, kur nereikia jaudintis dėl vandens, ir tinka autonominės energijos kaupimo sistemoms. Šie baterijų šaldytuvai reikalauja mažesnių techninės priežiūros sąnaudų lyginant su kitais baterijų šaldytuvais. Juose nėra vandens filtravimo sistemų ar šilumokaičių, todėl reikia tik tikrinti ir prižiūrėti oro bei ventiliatoriaus filtrus. Šios savybės ženkliai supaprastina baterijų oru aušinamų šaldytuvų diegimą ir daro juos kainos efektyvius baterijų aušinimo taikymuose.
Baterijų oru aušinamas šaldytuvas yra svarbi baterijų aušinimo sistemų dalis. Jis reguliuoja temperatūrą ir tūrį, kad išlaikytų optimalų baterijų našumą. Konkrečiai, jis neleidžia perkaisti. Santykinai aukšta temperatūra sumažina baterijų sistemų našumą, ypač litio jonų baterijų, kurios veikia geriausiai tarp 20°C ir 35°C.
Baterijų oru aušinami šaldytuvai naudoja protingą temperatūros stebėjimą ir reguliuojamus ventiliatorių greičius, kad išlaikytų nustatytą temperatūros diapazoną ir išvengtų perkaisti. Perkaisti sukelia baterijos talpos sumažėjimą ir gali sukelti termalinio nestabilumo būklę. Antra, baterijų oru aušinami šaldytuvai skatina šilumos tolygų pasiskirstymą. Skirtingai nei natūrali konvekcija, kuri gali palikti karštus taškus baterijų bloke, oru aušinami baterijų šaldytuvai užtikrina tolygų oro srautą visiems baterijos elementams. Nė vienam baterijos elementui neleidžiama „perkaisti“ dėl perteklinės šilumos. Trečia, baterijų oru aušinami šaldytuvai stiprina dinaminius pokyčius aušinimo sistemoje. Sparčiai įkraunant elektrinį automobilį, baterijos apkrova keičiasi greitai, o baterijų oru aušinami šaldytuvai realiu laiku automatiškai keičia aušinimo gebą, kad subalansuotų šilumą, kurią gamina baterija, ir išvengtų per didelio ar per mažo aušinimo. Šis dinaminis valdymas ne tik apsaugo bateriją nuo galimo pažeidimo, bet taip pat sumažina šaldytuvo energijos sąnaudas.
Šiuo metu yra keli skirtingi scenarijai, o baterijos oru aušinamas šaldytuvas toliau išlaiko lankstumą ir patikimumą. Pirmasis iš šių scenarijų – elektromobiliai (EV) ir hibridiniai elektromobiliai (HEV). Elektromobiliuose baterijos oru aušinamas šaldytuvas aušina traukos bateriją važiuojant dideliu greičiu arba per greito įkrovimo procesą, kad būtų išvengta našumo sumažėjimo ir pratęsta baterijos tarnavimo trukmė.
Dėl kompaktiško dizaino jis puikiai tinka įrengti automobilių variklių skyriuose, kur ribojamos vietos. Taip pat idealiai tinka stacionariems energijos kaupimo sistemoms (ESS). Su saulės ar vėjo jėgainėmis integruotos ESS dažnai veikia lauke, o oro aušinamas akumuliatorių chilleris gali prisitaikyti prie išorės oro sąlygų, kad akumuliatorių sistemą išlaikytų atvėsusią energijos kaupimui ir išleidimui tiek stabilios, tiek nestabilios energijos periodais. Trečia, jis naudojamas pramoniniuose akumuliatorių taikymuose. Oro aušinamas akumuliatorių chilleris užtikrina nuolatinį aušinimą intensyvaus darbo metu tokioms sistemoms kaip keltuvai, automatizuoti vedamieji transporteriai (AGV) ar pramoniniai rezerviniai akumuliatorių blokai, sumažindamas prastovas dėl akumuliatorių perkaitimo. Be to, jis naudojamas mažose ir vidutinėse akumuliatorių bandymo laboratorijose, kur reikia imituoti akumuliatoriaus eksploatacines sąlygas ir išbandyti jo našumą realiomis situacijomis; temperatūros valdymas turi būti tikslus, kad būtų galima tiksliai kontroliuoti temperatūrą ir tiksliai modeliuoti realias eksploatacines sąlygas akumuliatorių našumo testavimui.
Ką reikia atsižvelgti į....
Yra keletas svarbių dalykų, kuriuos reikia atsižvelgti, kad būtų užtikrintas tinkamas aušinimas. Pradėkite nuo to, kad aušinimo geba arba aušinimo galia yra svarbiausia baterijos oru aušinamo čilerio (kW) charakteristika, kuri turi būti lygi baterijos sistemos šilumos išsiskyrimui. Atsargiai: per maža ir per didelė talpa abu turi neigiamų pasekmių.
Norint suprasti būtinus aušinimo pastangų lygius, reikia apskaičiuoti maksimalią šilumą, kurią baterija gali generuoti, remiantis baterijos talpa, įkrovimo greičiais ir veikimo apkrova. Be to, tam tikromis situacijomis svarbus yra triukšmo teršimas, kurį sukelia aušinimo sistema. Pavyzdžiui, oro aušinimo baterijų šaldytuvai duomenų centrų rezervinėse baterijose ir keleiviniuose EV projektuojami taip, kad veiktų mažiau nei 60 dB, kad būtų išvengta triukšmo teršimo. Trečia, ekonominės sąnaudos priklauso nuo energijos efektyvumo. Ilgalaikėms sąnaudų taupymo galimybėms bus reikalingas oro aušinimo baterijų šaldytuvas, kuris pasižymi aukštu energijos efektyvumo santykiu (EER) ir/arba sezoniniu energijos efektyvumo santykiu (SEER), nurodančiu šaldytuvo energijos taupymą. Be to, bus reikalingas ryšys tarp oro aušinimo baterijų šaldytuvų ir baterijų valdymo sistemų (BMS). Šis ryšys leis BMS koordinuoti kintamą temperatūros reguliavimą, kas bus naudinga funkcija, leidžianti BMS siųsti šaldytuvui realaus laiko duomenis apie šilumos generavimą, kad automatiškai būtų koreguojamos aušinimo pastangos.
Panagrinėkime pirmąjį mitą, kuris teigia: „oro aušinamas akumuliatorius yra mažiau efektyvus nei vandeniu aušinamas aušintuvas“. Dažnai manoma, kad vanduo yra geresnis aušinimo skysčio dėl jo aukšto šilumos perdavimo efektyvumo. Tačiau akumuliatorių aušinimo poreikms, ypač mažesnės ir vidutinės apimties akumuliatorių sistemoms, oro aušinamo akumuliatoriaus efektyvumas yra visiškai pakankamas. Be to, energija, sutaupyta nevarant vandens siurblių, dažnai kompensuoja nedidelius skirtumus šilumos perdavimo efektyvumo požiūriu. Antrasis mitas yra toks: „oro aušinamas akumuliatorius negali veikti aukštoje temperatūroje“. Šiuolaikiniai oro aušinami akumuliatoriai turi aukštai temperatūrai atsparias dalis bei kintamo greičio ventiliatorius, kurie gali veikti 45 °C temperatūroje – tai idealu karštomis sąlygomis. Trečiasis mitas skamba taip: „oro aušinamas akumuliatorius linkęs kaupti dulkes ir šiukšles“. Tiesa, kad oro aušinamos sistemos filtruoja orą, tačiau dauguma oro aušinamų akumuliatorių turi dulkių užtvarus, galinčius būti plauti, o reguliarus filtro valymas (kas 1–3 mėnesius) yra pakankamas, kad išlaikyti našumą.
Ketvirtas mitas teigia: „Baterijų oru aušinamų čillerių kaina yra didesnė nei kitų variantų.“ Tiesa ta, kad baterijų oru aušinamų čillerių įrengimas ir priežiūra ilgesniu laikotarpiu, vertinant bendrąsias savininkystės išlaidas (TCO), apie 5–10 metų, yra pigesni nei vandeniu aušinami čilleriai.
Karštos naujienos