A Battery Thermal Management fontossága az új energiákban
A hőkezelés olyan folyamat, amelyben az akkumulátorok és más alkatrészek fűtési vagy hűtési módszereket alkalmaznak a céltárgy hőmérsékletének és hőmérséklet-különbségének szabályozására és szabályozására. A hőkezelés alapelvei közé tartozik a hővezetés, a konvektív hőátadás vagy a hősugárzás, amelyek mindegyike hőmérséklet-különbséggel jár. Ezért a hőkezelés folyamata energiafelhasználást igényel, hogy hőmérséklet-különbséget hozzon létre a célobjektum és a külső környezet között. Alkalmazási forgatókönyvei nagyon változatosak, és széles körben alkalmazzák olyan iparágakban, mint az ipar, a kommunikáció, a fogyasztói elektronika, a szerverek, az energiatárolás, az új energiahordozó járművek stb. Nagyon pozitív hatással van a kapcsolódó berendezések normál és stabil működésére vagy elektronikus alkatrészeket. A kapcsolódó iparágak rohamos fejlődésével a hőgazdálkodási ipar is egyre jobban felértékelődik.
A hőkezelés fontossága:
1. A hőkezelés megakadályozhatja a túlmelegedést és a rendszerhibákat. A hőkezeléssel kapcsolatos alkalmazási forgatókönyvek rohamos fejlődésével a kapcsolódó berendezések funkciói megnövekednek, és az alkatrészek működése nagy mennyiségű hőt halmoz fel. A túlzott hőfelhalmozódás az elektronikus alkatrészek károsodásához, a berendezés teljesítményének csökkenéséhez, sőt a teljes rendszer összeomlásához is vezethet. Az ésszerű hőkezelési intézkedések végrehajtásával a hő hatékonyan elvezethető, biztosítva a rendszer megfelelő hőmérsékleti tartományon belüli működését és javítva a rendszer megbízhatóságát.
2. A hőkezeléssel a berendezések teljesítménye és élettartama jelentősen megnövelhető. Példaként a gyakran használt mobiltelefonokat tekintve a telefonok belső szerkezetének kompakt elrendezése miatt alig van hézag a különböző elektronikai alkatrészek között. Ha az akkumulátorból és a processzorból származó hőt nem lehet időben kisütni, az befolyásolja a többi alkatrész különböző hőmérsékletét, ezáltal megzavarja a különböző hardverek összehangolt munkáját, ami nemcsak a készülék teljesítményét, hanem a telefon élettartamát is befolyásolja.
3. A biztonság szükségessége szempontjából. A hőkezelési rendszerek nélkülözhetetlenek a kapcsolódó iparágakban. Az energiatároló ipart tekintve az energiatároló állomások méretének növekedésével és az akkumulátorok számának és teljesítményének növekedésével nagy mennyiségű hő halmozódik fel működés közben. Ha a hatékony és időben történő hőelvezetést nem érik el, az a hőkiesés súlyos következményeihez vezet. Ezért a hatékony hőkezelés nagy jelentőséggel bír a biztonság szempontjából.
4. A hőkezelés javíthatja az energiafelhasználás hatékonyságát. Az új energiafelhasználású járművekben a magas vagy alacsony munkakörnyezet befolyásolhatja az akkumulátor teljesítményét, ezáltal befolyásolva az új energiafelhasználású járművek tartományát. Ésszerű és hatékony hőkezelési stratégiákkal a munkahőmérséklet ésszerű hőmérsékleten tartható, az energiafogyasztás és az üzemeltetési költségek csökkenthetők.
Az új energiaelemek hőkezelési technológiáinak típusai:
A léghűtés a hőelvezetés általános és egyszerű módja, amely természetes légáramlást vagy ventilátorokat használ a radiátor által elnyelt hő elfújására. Előnyei az alacsony költség, az egyszerű telepítés, a megbízhatóság és az egyszerű karbantartás, de nagymértékben befolyásolja a környezet, és a korai elektromos járművek alkalmazása gyakoribb volt.
A folyadékhűtés felosztható hideglemezes folyadékhűtésre és merülő folyadékhűtésre. A hideglemezes folyadékhűtés egy közvetett hőelvezetési módszer, amely a hűtőlemezben lévő hűtőfolyadékot használja fel az akkumulátorral való hőcserére úgy, hogy érintkezik a hűtőlemezzel, és a hűtőcsatornán keresztül hőt von el. A merülő folyadékhűtés egy hőleadási módszer, amely magában foglalja az akkumulátormodulok szigetelő hűtőfolyadékba merítését a hőcsere érdekében. A folyadékhűtésnek vannak előnyei, mint például a nagy hőátadási hatékonyság és az egyenletes hőintenzitás, de költsége viszonylag magas.
A közvetlen hűtőközeg-hűtés a jármű légkondicionáló rendszeréből származó hűtőközeg felhasználása annak érdekében, hogy a hűtőközeget közvetlenül az akkumulátoron belüli elpárologtatóba áramolják. A hűtőközeg elpárolog az elpárologtatóban, és hatékonyan veszi el a hőt az akkumulátorrendszerből. Ez a kialakítás egyszerű és könnyen szétszerelhető, a későbbiekben alacsony karbantartási költségekkel. Közvetlen fűtés azonban nem lehetséges, és további fűtési rendszereket kell beépíteni.
A fázisváltó anyagok három típusra oszthatók: szervetlen fázisváltó anyagok, szerves fázisváltó anyagok és kompozit fázisváltó anyagok. A hőfelvétel és -leadás folyamata stabil rendszerhőmérséklet mellett megközelítőleg állandó hőmérsékleti hatást érhet el, és számos területen alkalmazták. Egyszerű felépítésű, kis tömegű és hatalmas látens hőjellemzőkkel rendelkezik, de magas a csereköltsége és gyenge a stabilitása.
A kapcsolódó iparágak fejlődésével, az érintett részlegek energiafogyasztásának és biztonságának fontosságával, valamint a kapcsolódó termékek stabilitásának iránti igényével a vevők, a hőkezelést egyre nagyobbra értékelik a gyártók. A rendszer stabilitásának megőrzésére, a teljesítmény fokozására, a biztonság fokozására és a költségek csökkentésére vonatkozó jellemzőit az érintett iparági szakemberek is előnyben részesítik. Ezért a kapcsolódó anyagtechnológia folyamatos fejlesztésével egyre több megoldás kerül alkalmazásra, a hőgazdálkodás alkalmazási forgatókönyvei tovább bővülnek.
