Každý batériový systém musí udržiavať konštantnú teplotu, aby zabezpečil bezpečnosť a funkčnosť. Ako chladiče na reguláciu teploty batérií a konkrétne chladiace jednotky s chladenou vodou prispievajú k bezpečnosti? Kľúč je v spôsobe riadenia teploty. Batérie sa počas nabíjania a vybíjania zohrievajú a ak sa nadmerné teplo neodvádza, môže dôjsť k prehriatiu, opuchu a najnebezpečnejšie k termickému priebehu. Termický priebeh je nekontrolované zvyšovanie teploty, ktoré môže byť smrteľné. Chladiaca jednotka s chladenou vodou odvádza nadbytočné teplo z batérií pomocou chladenej vody a udržiava teplotu v bezpečnej zóne. Toto zabezpečuje chladiaca jednotka s chladenou vodou pri batériových blokoch v elektrických vozidlách, priemyselných batériách a systémoch na skladovanie energie. V nasledujúcom blogu vysvetlíme úlohu tejto jednotky pri zabezpečovaní bezpečnosti a jej fungovanie.
Aby sme pochopili, ako chladiaca jednotka batérie s vodným chladením zvyšuje bezpečnosť, je najprv dôležité vedieť, ako funguje. Komponenty zahŕňajú systém cirkulácie vody, chladiaci mechanizmus a teplotné snímače.
Teplotné snímače kontroloval real-time teplotu batériového balíka a keď stúpi príliš vysoko, jednotka aktivuje chladiaci systém na cirkuláciu vody k článkom batérie. Voda s vysokou teplotou je odvádzaná do chladiča alebo chladiaceho systému, kde sa jej teplota zníži a cyklus pokračuje. Tento cyklus sa nazýva chladiaci cyklus a pomáha udržiavať konštantnú teplotu batériového balíka. Týmto spôsobom sa predchádza vzniku horúcich miest, ktoré spôsobujú vážne bezpečnostné problémy. V porovnaní so vzduchom chladenými systémami, ktoré majú nižšiu účinnosť, je chladiaca jednotka batérie s vodným chladením účinnejšia a rovnomernejšia pri odvádzaní tepla.
Existuje niekoľko kľúčových bezpečnostných výhod chladiacej jednotky batérie s chladením vodou, najdôležitejšou je prevencia tepelného uvoľňovania. K tomu dochádza, keď sa článok batérie príliš zohreje a spustí reťazovú reakciu, ktorá môže viesť k požiaru alebo výbuchu. Chladiaca jednotka batérie s chladením vodou túto reťazovú reakciu zabraňuje stabilizáciou teploty balíka.
Ďalšou dôležitou výhodou z hľadiska bezpečnosti je prehriatie a následné nadmerné zahriatie. Keď sa batéria prehrieva, opotrebúva sa. To môže spôsobiť únik elektrolytu, skrat alebo vnútorné poškodenie. Presná kontrola teploty pomáha zabezpečiť, aby bola batéria v dobrom a bezpečnom prevádzkovom stave, spomaľuje prehrievanie a čo je najdôležitejšie, predlžuje jej životnosť. Okrem toho zariadenie zabezpečuje konzistentný výkon naprieč všetkými článkami batérie. Keď je teplota nerovnomerná, niektoré články pracujú oveľa viac a môže vzniknúť nerovnováha, ktorá spôsobí náhle zlyhanie. Chladiaci systém batérie s chladením mrazivou vodou pomáha zabezpečiť, že všetky články pracujú pri rovnakej teplote, čím sa zníži riziko neočakávaného zlyhania. Tieto bezpečnostné výhody robia z tohto zariadenia nevyhnutnosť pre veľké batériové systémy alebo systémy s vysokým výkonom.
Výber správneho chladiaceho zariadenia s chladenou vodou je kľúčový pre zvýšenie bezpečnosti batérií. Najprv zvažte chladiacu kapacitu a presnosť regulácie teploty. Chladiaca kapacita zariadenia musí byť prispôsobená tepelnému výkonu batérie, aby sa predišlo prehriatiu alebo podchladeniu. Efektívne zariadenie musí tiež presne regulovať teplotu.
Na ochranu batérií pred degradáciou by chladiaci blok batérie s chladením vodou mal udržiavať teplotný rozsah ±2 °C. Nie každý blok je však vhodný, preto skontrolujte kompatibilitu. Konštrukcia by mala zodpovedať veľkosti batériového balíka, vrátane kanálov alebo platní na cirkuláciu, ktoré dobre priliehajú k článkom a zabezpečujú efektívny odvod tepla. Energeticky účinný chladiaci blok batérie s chladením vodou bude pri rovnakom chladiacom výkone menej neefektívne spotrebovávať energiu. To nakoniec zníži prevádzkové náklady. Poslednými funkciami, ktoré by ste mali hľadať, sú detekcia netesnosti a núdzové vypnutie. Tieto funkcie zabezpečia, že zariadenie nebude predstavovať hrozbu (napríklad únik vody) pre batérie.
Odbor chladiacich jednotiek s chladením vodou pre batérie by nemal zameriavať svoj čas iba na bezpečnostné otázky jednotky. Pri inštalácii sa musíte uistiť, že cirkulačné kanály alebo platne jednotky sú zarovnané s článkami batérie, aby bola zabezpečená ich pokrytosť. Ak nedôjde ku kontaktu, môže sa jednotka prehriať na nebezpečnú teplotu. Aby ste predišli úniku vody, použite hadice a konektory vysokej kvality. Pamätajte, že voda a elektrina spolu môžu byť veľmi nebezpečné. Uistite sa, že teplotné snímače sú nainštalované na správnych miestach a najlepšie v blízkosti článkov generujúcich teplo, aby bolo možné správne monitorovať teplotu. Pri údržbe by sa mala pravidelne kontrolovať hladina vody a kvalita vody v jednotke. Neefektívne chladenie nastane pri nízkej hladine vody a kontaminovaná voda môže zablokovať cirkulačný systém. Pravidelne čistite chladiaci mechanizmus, či už ide o chladič alebo chladiaci systém, aby ste odstránili prach a nečistoty, ktoré môžu blokovať prietok vzduchu a brániť prenosu tepla. Kontrolujte opotrebenie a poškodenie hadíc a konektorov a akékoľvek problémy okamžite odstráňte výmenou. Teplotné snímače by mali byť tiež pravidelne kalibrované, aby sa zabezpečilo presné určenie teploty. S vhodnou údržbou a inštaláciou dokážu chladiace jednotky s chladením vodou chrániť batériový systém bezpečne a efektívne.
Chladiace jednotky batérií s chladením vodou sa používajú v mnohých rôznych odvetviach na zlepšenie bezpečnosti batérií pre rôzne systémy a výsledky boli vynikajúce. Napríklad výrobca elektrických vozidiel inzeroval chladiace jednotky batérií s chladením vodou do svojej novej série elektromobilov.
Pred použitím týchto jednotiek niektoré testovacie vozidlá prejavovali príznaky prehrievania počas rýchleho nabíjania, ktoré neskôr boli identifikované ako potenciálne bezpečnostné riziko. Po inštalácii chladiacej jednotky batérie s chladením vodou sa teplota elektromobilov počas rýchleho nabíjania udržiavala na konštantnej úrovni, čo odstránilo prehrievanie a potenciálne bezpečnostné riziká. Rovnaký princíp platí aj pre veľkú uskladňovaciu energiu, ktorá využíva batérie typu lithium-ion. Zariadenie malo predtým obavy o bezpečnosti kvôli horkým miestam na batériách, čo výrazne zvyšovalo riziko vzniku požiaru. Boli pridané chladiace jednotky s chladením vodou a teraz majú všetky články rovnomernú kontrolu teploty, čo zníži riziko vzniku požiaru a umožňuje zariadeniu bezpečne ukladať energiu nepretržite. To isté platí aj pre výrobnú továrnu, ktorá používa batérie na napájanie svojich automatizovaných zariadení. Batérie v továrni mali tendenciu prehrievať sa počas dlhých pracovných cyklov, čo predstavovalo vysoké bezpečnostné riziko. Po inštalácii chladiacej jednotky batérie s chladením vodou už továrna nemusí tak často meniť batérie, batérie sa viac neprehrievajú a teda neohrozujú ani pracovníkov, ani automatizované zariadenia. Príklady reálnych aplikácií bezpečnosti batérií v rôznych scenároch s využitím chladiacej jednotky batérie s chladením vodou sú jednoznačne overenou aplikáciou.
Horúce správy
EN
