Ett batterikylaggregat med luftkylning är en specialiserad apparat som tillhandahåller kylning för batterisystem för att uppnå optimal temperaturprestanda vad gäller ett batteris säkerhet, prestanda och livslängd. Eftersom batterier, såsom de i elfordon, energilagringssystem och industriella batteripack, genererar värme vid laddning och urladdning kan överdriven värme utgöra en säkerhetsrisk. Ett batterikylaggregat med luftkylning erbjuder unika fördelar när det gäller installation, underhåll och anpassningsförmåga till olika miljöer, eftersom det inte cirkulerar vatten som vattenkylda kylaggregat gör. Den ökande efterfrågan på effektiv batterikylning har lett till behovet av ett svar på frågan: "Varför är ett batterikylaggregat med luftkylning det bästa alternativet?"
Företag och ingenjörer inom energi- och fordonssektorerna kommer att dra nytta av att förstå de viktigaste fördelarna med en batterikylaggregat med luftkylning. Jämfört med vattenkylda kylaggregat och system med naturlig konvektion kräver ett batterikylaggregat med luftkylning inga vattensystem. Det gör det billigare och mer effektivt.
En batterikylaggregat med luftkylning behöver inte vattenrör, pumpar eller tillgång till vatten. Detta minimerar risken för läckage, vilket är viktigt för batterierna. Läckage av vatten kan orsaka kortslutningar eller förstöra batteriet. Luftkylda batterikylaggregat kan fungera i ett brett utbud av miljöer. De kan arbeta med omgivningstemperaturer från -10°C till 45°C. Eftersom detta intervall inte inkluderar fryspunkten kan dessa kylaggregat användas utomhus i avlägsna områden där man inte behöver oroa sig för vatten, och kan användas för energilagring utanför elnätet. Dessa batterikylaggregat har lägre underhållsbehov jämfört med andra batterikylaggregat. De har inga vattenreningssystem eller värmeväxlare och kräver endast kontroll och underhåll av luft- och fläktfilter. Dessa fördelar förenklar installationen av luftkylda batterikylaggregat avsevärt och gör dem kostnadseffektiva för batterikylning.
En batterikylaggregat med luftkylning är en viktig del av batterikylsystem. Den reglerar temperatur och flöde för att upprätthålla optimal batteriprestanda. Specifikt förhindrar den överhettning. Relativt hög temperatur minskar prestandan hos batterisystem, särskilt litiumjonbatterier som fungerar bäst mellan 20°C och 35°C.
Batterikylaggregat med luftkylning använder smart temperaturövervakning och justerbara fläkthastigheter för att upprätthålla ett förinställt temperaturområde och undvika överhettning. Överhettning orsakar en minskning av ett batteris lagringskapacitet och kan leda till termiskt genomgående. För det andra främjar batterikylaggregat med luftkylning jämn värmeutbredning. Till skillnad från naturlig konvektion, som kan lämna heta zoner i ett batteripack, tillhandahåller luftkylda batterikylare jämn luftflöde till alla battericeller. Ingen enda battericell får 'drifta varm' på grund av överdriven värme. För det tredje stärker batterikylaggregat med luftkylning dynamiska förändringar i kylsystemet. Vid snabb laddning av elfordon ändras belastningen snabbt, och batterikylaggregat med luftkylning kommer automatiskt att ändra kylytorn i realtid för att balansera värmen som batteriet producerar, för att undvika över- eller underkylning. Denna dynamiska kontroll skyddar inte bara batteriet från potentiella skador utan minimerar också energiförbrukningen hos kylaggregatet.
Det finns nu flera scenarier, och den batteridrivna luftkylda kylaggregatet fortsätter att bibehålla flexibilitet och tillförlitlighet. Den första av dessa scenarier är elfordon (EV) och hybridelfordon (HEV). I EV:er kyler en batterikyld luftkylare drivbatteriet under körning i hög hastighet eller vid snabbuppladdning för att förhindra prestandaförsämring och förlänga batteriets livslängd.
Dess kompakta design gör att den kan passas in i de begränsade utrymmena i fordonsmotorrum. Den är också perfekt för stationära energilagringssystem (ESS). ESS integrerade med sol- eller vindkraftverk fungerar ofta utomhus, och en luftkyld batterikylare kan anpassas till utomhusväder för att hålla batterisystemet svalt för energilagring och urladdning under stabila, instabila eller mycket varierande energiperioder. För det tredje används den inom industriella batterianvändningar. Den luftkylda batterikylaren säkerställer kontinuerlig kylning under tunga driftförhållanden för system såsom truckar, automatiskt styrda fordon (AGV) eller industriella reservbatteripack, samt minskar driftstopp orsakat av batteriöverhettning. Dessutom används den i små till medelstora batteritestlaboratorier, där det krävs att man simulerar driftsförhållanden för batteriet och testar dess prestanda för att bedöma scenarier från verkligheten. Då måste temperaturregleringen vara exakt, eftersom man måste kunna styra temperaturen mycket noggrant för att simulera reella driftsförhållanden vid batteriprestandatest.
Faktorer att ta hänsyn till för…
Det finns ett par viktiga saker att överväga för att säkerställa att kylningsbehovet är balanserat. För det första är kylkapaciteten, eller kylingseffekten, den viktigaste egenskapen hos en batterikylaggregat med luftkylning (kW), som är måttenheten, och bör vara lika med batterisystemets värmeeffekt. Var försiktig, både för liten och för stor dimensionering har negativa konsekvenser.
För att förstå de nödvändiga kylåtgärderna måste man beräkna den maximala värme som ett batteri kan generera utifrån batteriets kapacitet, laddhastigheter och driftbelastning. Vidare är bullerutsläppet från kylsystemet avgörande i vissa scenarier. Till exempel är luftkylda batterikylaggregat i reservkraftsbatterier för datacenter och personbils-elbilar utformade för att fungera under 60 dB för att undvika buller. För det tredje är den ekonomiska kostnaden en funktion av energieffektivitet. För långsiktiga kostnadsbesparingar krävs ett luftkylt batterikylaggregat med högt energieffektivitetsvärde (EER) och/eller säsongsbaserat energieffektivitetsvärde (SEER) för att visa aggregatets energibesparingar. Dessutom kommer kommunikation mellan luftkylda batterikylaggregat och batterihanteringssystem (BMS) att behövas. Denna kommunikation gör att BMS kan samordna variabel temperaturreglering, vilket innebär att BMS skickar aggeregatet realtidsdata om värmegenerering, så att kylinsatsen automatiskt kan justeras.
Låt oss diskutera den första myten som säger: "en batterikylaggregat med luftkylning är mindre effektivt än ett vattenkyld kylaggregat." Det finns en vanlig uppfattning att vatten är en bättre kylmedium på grund av dess höga värmeöverföringseffektivitet. Men för batterikylbehov, särskilt för små till medelstora batterisystem, är effektiviteten hos ett batterikylaggregat med luftkylning mer än tillräcklig. Dessutom tenderar den energi som sparas genom att inte köra vattenpumpar att kompensera de små skillnaderna i värmeöverföringseffektivitet. Den andra myten är: "ett batterikylaggregat med luftkylning kan inte fungera i höga temperaturmiljöer." Moderna batterikylaggregat med luftkylning har delar som tål höga temperaturer samt fläktar med varvtalsstyrning som kan arbeta vid temperaturer upp till 45 °C, vilket är idealiskt för heta miljöer. Den tredje myten är: "ett batterikylaggregat med luftkylning är benäget att ansamla damm och skräp." Det är sant att luftkylda system filtrerar luften, men de flesta batterikylaggregat med luftkylning har dammtäta tvättbara luftfilter och regelbunden filterrengöring (dvs. var 1–3 månad) räcker för att bibehålla prestanda.
Myt nummer fyra påstår: "Batterikylning med luftkyld kylaggregat är dyrare än andra alternativ." Sanningen är att installation och underhåll av luftkylda kylaggregat för batterier är billigare om man utvärderar den totala ägandekostnaden (TCO) på lång sikt, vilket är ungefär 5–10 år, då är luftkylda kylaggregat för batterier ekonomiskt förmånligare än vattenkylda kylaggregat.
Senaste Nytt
EN
