Pomen toplotnega upravljanja baterije na področju nove energije
Toplotno upravljanje je proces, pri katerem baterije in druge komponente uporabljajo metode ogrevanja ali hlajenja za uravnavanje in nadzor temperature in temperaturne razlike ciljnega predmeta. Osnovna načela upravljanja s toploto vključujejo toplotno prevodnost, konvektivni prenos toplote ali toplotno sevanje, pri čemer vsi vključujejo temperaturne razlike. Zato proces toplotnega upravljanja zahteva porabo energije za ustvarjanje temperaturne razlike med ciljnim objektom in zunanjim okoljem. Njegovi scenariji uporabe so zelo raznoliki in se široko uporablja v panogah, kot so industrija, komunikacije, zabavna elektronika, strežniki, shranjevanje energije, nova energetska vozila itd. Ima zelo pozitiven učinek na normalno in stabilno delovanje povezane opreme. ali elektronske komponente. S hitrim razvojem povezanih panog bo vse bolj cenjena tudi industrija toplotnega upravljanja.
Pomen toplotnega upravljanja:
1. Toplotno upravljanje lahko prepreči pregrevanje in okvare sistema. S hitrim razvojem scenarijev aplikacij, povezanih s toplotnim upravljanjem, se funkcije povezane opreme povečujejo, delovanje komponent pa kopiči veliko količino toplote. Prekomerno kopičenje toplote lahko povzroči poškodbe elektronskih komponent, zmanjšano delovanje opreme in celo zlom celotnega sistema. Z izvajanjem razumnih ukrepov za upravljanje toplote se lahko toplota učinkovito odvaja, kar zagotavlja, da sistem deluje v ustreznem temperaturnem območju in izboljša zanesljivost sistema.
2. S toplotnim upravljanjem je mogoče močno izboljšati delovanje in življenjsko dobo opreme. Če vzamemo za primer pogosto uporabljane mobilne telefone, zaradi kompaktne razporeditve notranje strukture telefonov med različnimi elektronskimi komponentami skorajda ni vrzeli. Če toplote iz baterije in procesorja ni mogoče pravočasno izprazniti, bo to vplivalo na različne temperature drugih komponent, s čimer bo moteno usklajeno delovanje različne strojne opreme, kar bo vplivalo ne samo na delovanje naprave, ampak tudi na življenjsko dobo telefona.
3. Z vidika nujnosti varnosti. Sistemi toplotnega upravljanja so nepogrešljivi v sorodnih panogah. Če vzamemo za primer industrijo shranjevanja energije, se bo z naraščanjem obsega postaj za shranjevanje energije ter povečanjem števila in moči baterij med delovanjem akumulirala velika količina toplote. Če ne dosežemo učinkovitega in pravočasnega odvajanja toplote, bo to povzročilo resne posledice toplotnega uhajanja. Zato je učinkovito upravljanje toplote zelo pomembno za varnost.
4. Toplotno upravljanje lahko izboljša učinkovitost izrabe energije. V novih vozilih z visoko ali nizko porabo energije lahko delovna okolja z visoko ali nizko porabo energije vplivajo na zmogljivost akumulatorja, kar vpliva na doseg novih vozil z porabo energije. Z razumnimi in učinkovitimi strategijami toplotnega upravljanja je mogoče vzdrževati delovno temperaturo na razumni temperaturi, zmanjšati porabo energije in obratovalne stroške.
Vrste tehnologij upravljanja toplote za nove energetske baterije:
Zračno hlajenje je običajen in preprost način odvajanja toplote, ki uporablja naravni zračni tok ali ventilatorje za odpihovanje toplote, ki jo absorbira radiator. Njegove prednosti so nizki stroški, enostavna namestitev, zanesljivost in enostavno vzdrževanje, vendar nanj močno vpliva okolje, zgodnje uporabe električnih vozil pa so bile pogostejše.
Tekočinsko hlajenje lahko razdelimo na hlajenje s tekočino s hladno ploščo in hlajenje s potopno tekočino. Tekočinsko hlajenje s hladno ploščo je posredna metoda odvajanja toplote, ki uporablja hladilno sredstvo v hladni plošči za izmenjavo toplote z baterijo tako, da pride v stik s hladilno ploščo in odvzame toploto skozi hladilni kanal. Hlajenje s potopno tekočino je metoda odvajanja toplote, ki vključuje potopitev baterijskih modulov v izolacijsko hladilno tekočino za izmenjavo toplote. Tekočinsko hlajenje ima prednosti, kot sta visoka učinkovitost prenosa toplote in enakomerna toplotna intenzivnost, vendar je njegova cena razmeroma visoka.
Neposredno hlajenje s hladilnim sredstvom je uporaba hladilnega sredstva iz klimatske naprave vozila za neposreden pretok hladilnega sredstva v uparjalnik znotraj akumulatorja. Hladilno sredstvo izhlapi v uparjalniku in učinkovito odvzame toploto akumulatorskemu sistemu. Ta zasnova je preprosta in enostavna za razstavljanje, z nizkimi stroški vzdrževanja v kasnejši fazi. Vendar pa neposredno ogrevanje ni mogoče in je treba dodati dodatne ogrevalne sisteme.
Fazno spremenljive materiale lahko razdelimo na tri vrste: anorganske fazno spremenljive materiale, organske fazno spremenljive materiale in kompozitne fazno spremenljive materiale. Postopek absorpcije in sproščanja toplote s stabilno temperaturo sistema lahko doseže približno konstanten temperaturni učinek in se uporablja na številnih področjih. Ima preprosto strukturo, majhno maso in velike lastnosti latentne toplote, vendar visoke nadomestne stroške in slabo stabilnost.
Z razvojem sorodnih industrij, pomenom porabe energije in varnosti s strani ustreznih oddelkov ter zahtevami strank po stabilnosti sorodnih izdelkov proizvajalci vse bolj cenijo upravljanje toplote. Njegove lastnosti ohranjanja stabilnosti sistema, izboljšanja zmogljivosti, izboljšanja varnosti in zmanjševanja stroškov so naklonjene tudi ustreznim strokovnjakom v industriji. Zato bo z nenehnim razvojem sorodne materialne tehnologije uporabljenih vedno več rešitev, scenariji uporabe toplotnega upravljanja pa se bodo še razširili.
