Aku soojusjuhtimise tehnoloogia

Lühidalt, soojusjuhtimine viitab sihtobjekti temperatuuri ja temperatuuride erinevuse reguleerimise ja kontrollimise protsessile, kasutades komponentide, näiteks akude, kütte- või jahutusmeetodeid. Põhiprintsiibid on soojusjuhtivus, konvektiivne soojusülekanne või soojuskiirgus, mis kõik hõlmavad temperatuuri erinevusi. Seetõttu nõuab soojusjuhtimise protsess energiatarbimist, et tekitada temperatuurierinevus sihtobjekti ja väliskeskkonna vahel.

Selle rakendusstsenaariumid on väga mitmekesised ja seda on laialdaselt kasutatud sellistes tööstusharudes nagu tööstus, side, olmeelektroonika, serverid, energiasalvestus, uued energiasõidukid ja muud stsenaariumid. Sellel on väga positiivne mõju seotud seadmete või elektrooniliste komponentide normaalsele ja stabiilsele tööle. Seotud tööstusharude kiire arenguga saab üha rohkem tähelepanu ka soojusjuhtimise tööstus.

Soojusjuhtimise tähtsus:

Soojusjuhtimine võib ära hoida ülekuumenemist ja süsteemi tõrkeid. Soojusjuhtimisega seotud rakendusstsenaariumide kiire arenguga suurenevad seotud seadmete funktsioonid ja komponentide töö kogub suurel hulgal soojust. Liigne kuumuse kogunemine võib põhjustada elektroonikakomponentide kahjustamist, seadmete jõudluse vähenemist ja isegi kogu süsteemi kokkuvarisemist. Mõistlike soojusjuhtimismeetmete abil saab soojust tõhusalt hajutada, tagades süsteemi toimimise sobivas temperatuurivahemikus ja parandades süsteemi töökindlust.

Soojusjuhtimine võib parandada energiakasutuse tõhusust. Uute energiaga sõidukite puhul võib kõrge või madal töökeskkond mõjutada aku jõudlust, mõjutades seeläbi uute energiaga sõidukite valikut. Rakendades mõistlikke ja tõhusaid soojusjuhtimisstrateegiaid, saab töötemperatuuri hoida mõistlikul temperatuuril, vähendades energiatarbimist ja tegevuskulusid.

Soojusjuhtimistehnoloogiate tüübid:

Võttes näiteks elektrisõidukite valdkonna, võib praegused soojusjuhtimislahendused jagada laias laastus nelja tüüpi: õhkjahutus, vedelikjahutus, otsejahutus ja faasimuutusmaterjalid.

Õhkjahutus on tavaline ja lihtne viis soojuse hajutamiseks, kasutades loomulikku õhuvoolu või ventilaatoreid, et puhuda ära radiaatoris neelduv soojus. Selle eeliseks on madal hind, lihtne paigaldamine, töökindlus ja lihtne hooldus, kuid keskkond mõjutab seda suuresti ning elektrisõidukite varased rakendused olid tavalisemad.

Vedelikjahutus võib jagada külmplaadi vedelikjahutuseks ja sukeldatud vedelikjahutuseks. Külmplaadi vedelikjahutus on kaudne soojuse hajutamise meetod, mis kasutab külmaplaadis olevat jahutusvedelikku soojuse vahetamiseks akuga, puutudes kokku jahutusplaadiga ja eemaldades soojuse läbi jahutuskanali. Sukeldatud vedelikjahutus on soojuse hajutamise meetod akumoodulite kastmiseks soojusvahetuseks isoleeritud jahutusvedelikku. Vedeljahutuse eelisteks on kõrge soojusülekande efektiivsus ja ühtlane soojus, kuid selle maksumus on suhteliselt kõrge.

Külmutusagensi otsejahutus on külmutusagensi kasutamine kogu sõiduki kliimaseadmest, et suunata külmutusagens otse aku sisemisse aurustisse. Külmutusagens aurustub aurustis ja eemaldab tõhusalt soojuse akusüsteemist. See disain on lihtne ja kergesti lahti võetav ning hilisemas etapis madalad hoolduskulud. Otseküte pole aga võimalik ja tuleb lisada täiendavaid küttesüsteeme.

Faasimuutusmaterjalid võib jagada kolme tüüpi: anorgaanilised faasimuutusmaterjalid, orgaanilised faasimuutusmaterjalid ja komposiitfaasimuutusmaterjalid. Selle endotermiline ja eksotermiline protsess tagab stabiilse süsteemi temperatuuri ja võib saavutada ligikaudse konstantse temperatuuri efekti, mida on kasutatud paljudes valdkondades. Sellel on lihtne struktuur, väike mass ja suured varjatud soojusomadused, kuid kõrge asenduskulu ja halb stabiilsus.

Seotud tööstusharude arenguga on tootjad üha enam väärtustanud energiatarbimise ja ohutuse olulisust asjaomaste osakondade poolt ning klientide nõudlust seotud toodete stabiilsuse järele. Selle süsteemi stabiilsuse säilitamise, jõudluse suurendamise, turvalisuse suurendamise ja kulude vähendamise omadusi eelistavad ka asjaomased tööstusharud. Seetõttu rakendatakse seotud materjalitehnoloogia pideva arenguga üha enam lahendusi ning soojusjuhtimise rakendusstsenaariume laiendatakse veelgi.