Сваки систем батерија мора одржавати сталну температуру како би осигурао безбедност и функционалност. Како хладњаци за контролу температуре батерија, а посебно јединице за хлађење батерија хладном водом, доприносе безбедности? Кључ је у начину управљања температуром. Батерије се загревају током пуњења и пражњења, а ако се вишак топлоте не управља правилно, то може довести до прегревања, набубења и, најопасније, до топлотног пробоја. Топлотни пробој је неконтролисани пораст температуре који може бити смртоносан. Јединица за хлађење батерија хладном водом користи хладну воду да апсорбује и распрши сувишну топлоту батерије, одржавајући температуру у сигурном опсегу. Такву функцију јединица обавља код батеријских пакета у електричним возилима, индустријским батеријама и системима за складиштење енергије. У наставку ћемо објаснити улогу ове јединице у безбедности и начин на који ради.
Да би се разумело како уређај за хлађење батерије помоћу хладне воде побољшава безбедност, прво је важно знати како функционише. Компоненте укључују систем циркулације воде, механизам за хлађење и сензоре температуре.
Сензори температуре у реалном времену прате температуру пакета батерије, а када температура постане превисока, уређај активира систем хлађења да започне циркулацију воде до ћелија батерије. Вода високе температуре се шаље ка радијатору или систему за хлађење како би се смањила њена температура и наставио циклус. Овај процес назива се циклус хлађења и помаже у одржавању сталне температуре пакета батерије. Циклус спречава формирање тачака високе температуре које изазивају значајне проблеме у вези са безбедношћу. У поређењу са системима хлађења ваздухом, који имају нижу ефикасност, уређај за хлађење батерије помоћу хладне воде је ефикаснији и осигурава једнолично расипање топлоте.
Постоји неколико кључних безбедносних предности уређаја за хлађење батерије заснованог на хладној води, а најважнија је спречавање топлотног престрела. То се дешава када се ћелија батерије превише загреје и покрене ланчану реакцију која резултира пожаром или експлозијом. Уређај за хлађење батерије хладном водом спречава ову ланчану реакцију стабилизацијом температуре пакета.
Још једна важна предност у погледу безбедности је прегревање, а затим и прекомерно загревање. Када се батерија прегреје, она се хаба. Ово може довести до цурења батерије, кратког споја или унутрашњих оштећења. Прецизне контроле температуре помажу да се осигура добло и безбедно радно стање батерије, успорава прегревање и, најважније, продужава њен век трајања. Такође, уређај одржава конзистентан рад свих ћелија батерије. Када је температура неравномерна, неке ћелије раде много напорније и могу довести до дисбаланса који изазива нагло отказивање. Уређај за хлађење батерије заснован на хладној води помаже да све ћелије раде на истој температури, смањујући тако вероватноћу неочекиваног отказивања. Ове предности у погледу безбедности чине овај уређај неопходним за велике системе батерија или високоперформантне системе.
Izbor pravog rashladnog uređaja za baterije sa rashlađenom vodom je od ključne važnosti za poboljšanu sigurnost baterija. Prvo, razmotrite preciznost hlađenja i kontrole temperature. Rashladni kapacitet uređaja mora odgovarati toplotnom izlazu baterija, kako bi se izbeglo pregrevanje ili nedovoljno hlađenje. Efikasan uređaj takođe mora precizno kontrolisati temperaturu.
Kako bi se zaštitile baterije od oštećenja, rashladna jedinica za baterije sa hlađenom vodom treba da održava temperaturu unutar opsega ±2°C. Međutim, ne svaka jedinica je pogodna, pa proverite kompatibilnost. Konstrukcija treba da odgovara veličini paketa baterija, sa kanalima za cirkulaciju ili pločama koje imaju dobar kontakt s ćelijama radi efikasnog prenosa toplote. Energetski efikasna rashladna jedinica za baterije sa hlađenom vodom će obavljati istu funkciju hlađenja trošeći manje energije. To na kraju smanjuje vaše operativne troškove. Poslednje karakteristike koje treba da potražite su detekcija curenja i automatsko isključivanje u slučaju kvara. One obezbeđuju da jedinica ne predstavlja pretnju (poput curenja vode) po baterije.
Одељење за јединице за хлађење батерија са хладном водом не би требало да усредсређује своје време само на безбедносна питања саме јединице. У том погледу, морате осигурати да су током инсталације канали или плоче за циркулацију јединице поравнати са ћелијама батерије ради адекватног покривања. Ако контакт није успостављен, јединица може прегрејати батерије до опасних температура. Да бисте спречили цурење воде, користите цеви и прикључке високог квалитета. Имајте у виду да су вода и струја заједно веома опасни. Осигурајте да су сензори температуре инсталирани на одговарајућим местима, а по могућности у близини ћелија које генеришу топлоту, како би се исправно надгледала температура. За одржавање, ниво воде и квалитет воде у јединици треба редовно проверавати. Неуспешно хлађење ће се десити у случају ниског нивоа воде, док контаминирана вода може зачепити систем циркулације. Периодично чистите механизам за хлађење, буди то радијатор или систем расхладе, како бисте уклонили прашину и отпад који може блокирати проток ваздуха и спречити систем да преноси топлоту. Треба проверавати цеви и прикључке на знакове хабања и оштећења, а све проблеме треба одмах заменити. Сензоре температуре такође треба редовно калибрирати ради тачног одређивања температуре. Уз исправну инсталацију и одржавање, јединице за хлађење батерија са хладном водом могу сигурно и ефикасно заштитити систем батерије.
Батеријске јединице за хлађење чилованом водом користе се у многим различитим индустријама како би се побољшала безбедност батерија за различите системе, а резултати су били одлични. На пример, произвођач електромобила инсталирао је јединице за хлађење чилованом водом у својој новој линији ЕВ возила.
Pre korišćenja ovih uređaja, neka testna vozila su pokazivala simptome pregrevanja tokom brzog punjenja, što je kasnije utvrđeno kao potencijalna sigurnosna opasnost. Nakon ugradnje rashladne jedinice za bateriju sa hlađenom vodom, električna vozila su održavala konstantnu temperaturu tokom brzog punjenja, eliminisavši pregrevanje i moguće sigurnosne probleme. Isto važi i za objekat za skladištenje energije velikih razmera koji koristi litijum-jonske baterije. Ranije su postojale sigurnosne zabrinutosti zbog vrućih tačaka na paketima baterija, što je značajno povećalo rizik od požara. Dodate su jedinice za hlađenje hlađenom vodom, i sada sve ćelije imaju uniformnu kontrolu temperature koja smanjuje rizik od požara i omogućava objektu da bezbedno skladišti energiju tokom cele 24 sata. To isto važi i za fabriku koja koristi baterije za napajanje svoje automatizovane opreme. Baterije u fabrici su se pregrevale tokom dugih radnih ciklusa, što je predstavljalo visok stepen sigurnosne opasnosti. Nakon ugradnje rashladne jedinice za bateriju sa hlađenom vodom, fabrici više nije potrebna česta zamena baterija, a baterije se više ne pregrevaju, te time ne predstavljaju opasnost po radnike ili automatizovanu opremu. Primeri iz stvarnog sveta primene sigurnosti baterija u različitim scenarijima uz korišćenje rashladne jedinice za bateriju sa hlađenom vodom su nedvosmisleno validirana primena.