Akumulatora siltuma vadības tehnoloģija
Īsāk sakot, termiskā vadība attiecas uz mērķa objekta temperatūras un temperatūras starpības pielāgošanas un kontroles procesu, izmantojot sildīšanas vai dzesēšanas metodes tādām sastāvdaļām kā akumulatori. Iesaistītie pamatprincipi ir siltuma vadīšana, konvektīva siltuma pārnese vai termiskais starojums, kas visi ietver temperatūras atšķirības. Tāpēc siltuma pārvaldības process prasa enerģijas patēriņu, lai radītu temperatūras starpību starp mērķa objektu un ārējo vidi.
Tās pielietojuma scenāriji ir ļoti dažādi, un tas ir plaši izmantots tādās nozarēs kā rūpniecība, sakari, plaša patēriņa elektronika, serveri, enerģijas uzglabāšana, jauni enerģijas transportlīdzekļi un citi scenāriji. Tam ir ļoti pozitīva ietekme uz saistīto iekārtu vai elektronisko komponentu normālu un stabilu darbību. Strauji attīstoties saistītajām nozarēm, arvien lielāka uzmanība tiks pievērsta arī siltumsaimniecības nozarei.
Siltuma pārvaldības nozīme:
Termiskā vadība var novērst pārkaršanu un sistēmas kļūmes. Strauji attīstoties ar siltuma pārvaldību saistītu lietojumu scenārijiem, palielinās saistīto iekārtu funkcijas, un komponentu darbs uzkrāj lielu daudzumu siltuma. Pārmērīga siltuma uzkrāšanās var izraisīt elektronisko komponentu bojājumus, samazinātu iekārtu veiktspēju un pat visas sistēmas sabrukumu. Izmantojot saprātīgus siltuma pārvaldības pasākumus, siltumu var efektīvi izkliedēt, nodrošinot sistēmas darbību atbilstošā temperatūras diapazonā un uzlabojot sistēmas uzticamību.
Siltuma pārvaldība var uzlabot enerģijas izmantošanas efektivitāti. Jaunos enerģijas transportlīdzekļos augsta vai zema darba vide var ietekmēt akumulatora veiktspēju, tādējādi ietekmējot jaunu enerģijas transportlīdzekļu klāstu. Ieviešot saprātīgas un efektīvas siltuma pārvaldības stratēģijas, darba temperatūru var uzturēt saprātīgā temperatūrā, samazinot enerģijas patēriņu un ekspluatācijas izmaksas.
Siltuma vadības tehnoloģiju veidi:
Kā piemēru ņemot elektrisko transportlīdzekļu jomu, pašreizējos siltuma pārvaldības risinājumus var aptuveni iedalīt četros veidos: gaisa dzesēšana, šķidruma dzesēšana, tiešā dzesēšana un fāzes maiņas materiāli.
Gaisa dzesēšana ir izplatīts un vienkāršs siltuma izkliedēšanas veids, izmantojot dabisko gaisa plūsmu vai ventilatorus, lai aizpūstu radiatora absorbēto siltumu. Tā priekšrocības ir zemas izmaksas, vienkārša uzstādīšana, uzticamība un viegla apkope, taču to lielā mērā ietekmē vide, un agrāk tika lietoti elektriskie transportlīdzekļi.
Šķidruma dzesēšanu var iedalīt aukstās plāksnes šķidruma dzesēšanā un iegremdēšanas šķidruma dzesēšanā. Aukstās plāksnes šķidruma dzesēšana ir netieša siltuma izkliedes metode, kas izmanto aukstuma plāksnē esošo dzesēšanas šķidrumu, lai apmainītos ar siltumu ar akumulatoru, saskaroties ar dzesēšanas plāksni un noņemot siltumu caur dzesēšanas kanālu. Iegremdējamā šķidruma dzesēšana ir siltuma izkliedes metode akumulatora moduļu iegremdēšanai izolētā dzesēšanas šķidrumā siltuma apmaiņai. Šķidruma dzesēšanai ir augsta siltuma pārneses efektivitāte un vienmērīgs siltums, taču tās izmaksas ir salīdzinoši augstas.
Aukstumaģenta tiešā dzesēšana ir aukstumaģenta izmantošana no visas transportlīdzekļa gaisa kondicionēšanas sistēmas, lai tieši iepludinātu aukstumaģentu akumulatora iekšējā iztvaicētājā. Aukstumaģents iztvaiko iztvaicētājā un efektīvi atņem siltumu no akumulatora sistēmas. Šis dizains ir vienkāršs un viegli izjaucams, ar zemām uzturēšanas izmaksām vēlākā posmā. Taču tiešā apkure nav iespējama un ir jāpievieno papildu apkures sistēmas.
Fāzes maiņas materiālus var iedalīt trīs veidos: neorganiskie fāzes maiņas materiāli, organiskās fāzes maiņas materiāli un kompozīti fāzes maiņas materiāli. Tās endotermiskais un eksotermiskais process nodrošina stabilu sistēmas temperatūru un var sasniegt aptuvenu nemainīgas temperatūras efektu, kas ir izmantots daudzās jomās. Tam ir vienkārša struktūra, maza masa un milzīgas latentas siltuma īpašības, bet augstas nomaiņas izmaksas un slikta stabilitāte.
Attīstoties saistītajām nozarēm, ražotāji arvien vairāk novērtē attiecīgo departamentu enerģijas patēriņa un drošības nozīmi, kā arī klientu pieprasījumu pēc saistīto produktu stabilitātes. Tā īpašības, kas nodrošina sistēmas stabilitāti, uzlabo veiktspēju, uzlabo drošību un samazina izmaksas, arī dod priekšroku attiecīgās nozares pārstāvjiem. Līdz ar to, nepārtraukti attīstoties saistītajām materiālu tehnoloģijām, tiks pielietoti arvien vairāk risinājumu, un turpmāk tiks paplašināti siltuma pārvaldības pielietojuma scenāriji.
