Термокейс ТК-Е4 Euro box

Комплексная эффективная защита автомобильного аккумулятора от перегрева, перемерзания и неправильного напряжения заряда, которая экономит расходы на преждевременную покупку нового аккумулятора, и помогает уверенному запуску автомобиля в сильный мороз, сберегая время, деньги и нервную систему! Термокейс (ТК) — это термос уникальной конструкции, который служит для термоизоляции АКБ от перегрева летом и переохлаждения зимой, т. е. для соблюдения температурного режима, а так же изоляции аккумулятора от грязи, пыли и слабых механических воздействий, которые могут являться причиной саморазряда и преждевременного выхода АКБ из строя.

Термокейс помогает:

• Избежать термоударов в течение всего срока эксплуатации, так как перегрев, и переохлаждение, которым АКБ подвергается регулярно во время эксплуатации автомобиля, губительны для аккумулятора, чем укорачивают его срок службы.
• Замедлить остывание аккумулятора во время стоянки, когда машина эксплуатируется на морозе, для того, что бы на момент запуска его температура была не ниже -15 С.
• Нагреть аккумулятор во время работы двигателя для того, что бы полноценно зарядить его перед длительной стоянкой.
• Предупредить автовладельца о не правильном заряде АКБ во время работы двигателя.
• Предупредить автовладельца о пониженном заряде АКБ перед запуском двигателя.
• Защитить АКБ от грязи, механических повреждений и как следствие саморазряда.

Инструкция по подбору Термокейса и Нагревателя НТА

1) Записать модель АКБ для получения информации о размерах в Интернете или снять реальные размеры (длина*ширина*высота). Стоит учитывать, что реальные размеры АКБ и размеры в интернете могут разниться, особенно это может касаться высоты АКБ в корпусе АзияBox т.к. чаще всего размеры, указываемые в Интернете, с учётом высоты клемм АКБ, а это, как минимум, разница 20-25 мм. Отклонения (расхождения) от 1 до 10 мм не критичны их можно отнести к погрешностям замеров или некорректной информации.

2) Определить какой корпус у АКБ (Азия или Евро).  Разница в расположении и диаметре клемм: у азиатских аккумуляторов клеммы выступают над поверхностью аккумулятора, у европейских — клемм утоплены.

3) Подобрать Термокейс, с помощью информации на сайте или используя таблицу на торцевой части упаковки.

4) Подобрать нагреватель НТА учитывая длину пластин (длина пластин НТА должна быть равна или меньше длинны АКБ)

Термокейс для аккумулятора своими руками — нужен ли термокейс для эксплуатации

Многие автомобилисты начинают готовить машину к зимнему сезону загодя. Купить или сделать своими руками термокейс для аккумулятора? Отличные футляры с подогревом для АКБ можно приобрести в магазинах. Но сколько бы ни стоил термокейс, самодельный лучше. Владелец учитывает свободное пространство, использует подкапотное утепление. Защита аккумулятора от замерзания зимой продлит срок службы устройства, облегчит утренний запуск мотора.

Термокейс для аккумулятора с подогревом

До сих пор автомобилисты спорят, нужен ли термокейс для аккумулятора зимой. Противники аргументируют свой отказ тем, что перемерзнуть электролит в нормально заряженном аккумуляторе автомобиля не может даже при -40 ⁰. Сразу после запуска мотор нагревается, подогревая АКБ. При длительном простое двигатель остывает медленно, аккумулятор получает подогрев. Закрыть грамотно поступление холодного воздуха через радиатор, объединить общей защитой мотор с батарей, и будет счастье, считают они.

Однако известно, что трудный запуск в мороз требует большей энергии, которую холодный аккумулятор может не выдать. Значит утеплитель АКБ перед запуском и термокейс благо? Да, но при грамотном подходе к работе аккумулятора. Вы поставили теплый кейс,  но он не спасет в мороз, если в корпусе не предусмотрен подогрев. Наоборот, даже когда мотор нагреется, батарея будет холодной, эффект термоса создает «шуба». А это значит, долго еще АКБ не будет заряжаться полноценно от генератора.

Другое дело, если термокейс с подогревом. В теплоизолирующий корпус встраиваются подогревательные пластины. Они рассчитаны на малый ток, включаются после запуска, используя энергию генератора. Расход не больше, чем на обогрев стекла, однако теплый аккумулятор работает эффективно.

Нагревательные пластины выполнены из пластика или текстолита, устанавливаются с двух сторон термокейса, потребляют 20-40 Вт. Их включают, чтобы подогреть АКБ. Работают термопластины при запущенном двигателе. Такой комплект предлагают всем покупателям термочехлов, и отказываться от него не стоит.

Термокейс для аккумулятора – отзывы владельцев

Термокейсы с подогревом могут не только служить при морозе, они и в жару защитят аккумулятор от перегрева. Эту способность оценили многие водители. Представляем характерные отзывы на термокейс для аккумулятора с подогревом.

Аркадий рекомендует обзавестись защитной оболочкой всем, у кого стоит автозапуск, машина за день пробегает меньше часа. В таких условиях АКБ не успевает подзаряжаться. Подогрев спасает.

Александр из Новосибирска скептически относился к приобретенной новинке, пока один раз не забыл включить вечером автозапуск. Мороз был за -30 ⁰, салон промерз, и он не ожидая хорошего, повернул ключ в замке зажигания. Авто завелось с первой попытки. Вот тогда Александр оценил термокейс для аккумулятора и написал отзыв.

Валентин из Уфы поведал о том, что термопластины не работают от аккумулятора, они подогревают корпус уже тогда, когда мотор начал работать. Он считает это за благо, так как емкость подогретой батареи увеличивается. Он же считает термокейс ненужным, так как при длительных простоях от не избавляет аккумулятор от глубокого охлаждения.

Термокейс для аккумулятора с подогревом своими руками

Есть много способов, как подогреть аккумулятор при работе мотора, но когда бортовая система спит и нет даже включения на автозапуск, аккумулятор от перемерзания спасет высокий уровень заряда. До -20 ⁰ исправный АКБ должен легко преодолевать трудности запуска.

Как устроить подогрев для аккумулятора? Возможно ли создать термокейс своими руками, или есть другие способы защиты АКБ? Сразу следует отметить, что теплый кожух на аккумуляторе работает как термос. Но он только сохраняет тепло или холод внутри замкнутого пространства, препятствует изменению температуры.

1. Сшить на корпус аккумулятора кожух из шубы, войлока или специального утеплителя. Если автомобиль в течение дня активно эксплуатируют с недлительными простоями, шуба хорошо сохранит тепло в батарее.
2. Утепление подкапотного пространства сохранит тепло от мотора, не загустеет масло, будет теплым инжектор, воздушный фильтр. Запуск прогретой системы заберет меньше энергии от теплого аккумулятора. Утренний запуск двигателя получается легким.
3. Подогреть аккумулятор можно от печки, которая греется циркуляцией тосола. Можно сделать отвод – петлю на аккумулятор.
4. Нагрев аккумулятора сопротивлениями от бортовой сети с установкой утепляющего контура из пенополистирола.
5. Вместо сопротивлений можно использовать нихромовую нить. Элемент используется в подогреве автокресел.

Поговорим об утепляющем контуре с сопротивлениями подробнее. Конструкция предназначена для нагревания от работающего двигателя. Некоторые устанавливают контроллер и питают подогрев от батареи, не разряжая ее, оставив резерв энергии на утренний запуск. Но такой обогрев рискованный и в мороз от -30 ⁰ вряд ли спасет.

Из всех способов сохранения работоспособности аккумулятором при 40-50-тиградусных морозах действенным считается один – оставлять авто в теплом гараже или уносить аккумулятор в теплое помещение.

Видео

Предлагаем посмотреть видео, как сделать термокейс своими руками.

как определить, нужен ли он

С наступлением мороза автомобилисты начинают активно борются с проблемами завода авто после ночи на холоде. Чтобы поутру быстро уехать по делам, некоторые используют готовый термокейс для аккумулятора. Другие же изготавливают его самостоятельно. Такой дополнительный девайс помогает решить несколько проблем связанных с температурой за бортом.

Устройство и предназначение термокейса для аккумулятора

Термокейс по своей сути является простым чехлом для аккумулятора. Он выполнен из плохо проводящего тепло материала. Помимо стенок у него есть дно и крышка.

Главным предназначением термокейса для аккумулятора является защита АКБ от внешних перепад температур. Благодаря материалам, которые не позволяют быстро нагреваться или остывать аккумулятору он отлично переносит сильные морозы или жару.

Зачем нужен термокейс

Автомобилисты начали делать своеобразные термокейсы для АКБ самостоятельно еще задолго до появления такого девайся на рынке. Для этого использовалась фольга и пенопласт, простой картона и одеяла. Термобокс нужен для выполнения такого ряда задач:

• Защита от холода;
• Предотвращение перегрева;
• Противоядерная защита;
• Используется для длительного хранения батареи;
• Часто применим для защиты от грязи и пыли.

Он отлично справляется с согревом АКБ на холоде и защищает от излишка тепла в жаркие дни. Некоторые используют термосумку для хранения аккумуляторов в гараже. Но в этом случае, она помогает недолго, так как отсутствует постоянный нагрев.

Защита от минусовых температур

Достаточно часто становится трудно завести машину если температура за оном опустилась ниже -20 градусов.  Даже если в двигателе использовать качественное масло, это не гарантирует скорый завод авто в морозное утро.

Дело в том, что остывшая за ночь батарея начинает плохо вбирать заряд. А при морозе так вообще могут возникнуть существенные проблемы с адекватной зарядкой. Такое, как правило, можно отнести сразу к машинам, активно используемым в черте города. Такое часто случается если машина долго стоит и перегоняется на небольшие расстояния.

Обычно практически никто их автомобилистов не может себе позволит уносить АКБ в теплое место на время стоянки авто. Дело в том, что без источника питания перестает работать сигнализация.

Рекомендуется обращать внимание на термокейсы с предусмотренным подогревом. Это позволит быстро приводить батарею в чувства и не прогревать машину подолгу на холоде.

Защита от перегрева

Термокейсы используются не только для защиты от холода, но и для предотвращения перегрева батареи. Дело в том, что при нахождении авто в отсеке около двигателя, сторона которая примыкает к нему нагревается больше чем внешняя. Также летом под капотом температура куда выше окружающей, особенно в темных авто.

И получаются что нагретые банки АКБ принимают заряд лучше, чем более прохладные. Особенно актуален термобокс в летний жаркий период для использования на длительных перегонах. Он не даст быстро нагреваться аккумулятору. А на стоянках его рекомендуется снимать.

Принцип работы термокейса — термос

Обычно на полный прогрев двигателя уходит около часа, только после этого АКБ начинает заряжаться так как нагрелся. Но если он холодный, то не успевает зарядиться нормально, а при стоянке не успевает восполнить заряд.

Термочехол для аккумулятора автомобиля придумали как раз для того, чтобы АКБ оставался теплым. Он работает как термос для батареек. Это просто чехол с отражательными материалами на стенках. И получается, что термокейс не дает теплу выйти наружу, а холодок войти внутрь.

Для шитья такого чехла для АКБ используется изолон. Его теплопотеря равняется 0.7 градусов за час. Этого вполне хватает чтобы не дать аккумулятору замерзнуть после вставки в авто.

Термокейс с пластинами подогрева

Но простые термокейсы имели один существенный недостаток. Дело в том, что их низкая теплопотеря играла с ними злую шутку. За ночь аккумуляторы в термокоробке на улице успевали значительно промерзнуть. А утром не нагревались, так как кейс, как и термос одинаково хорошо сохраняет тепло и холод.

Именно поэтому и пришла идея сделать кейсы аккумулятора с встроенными пластинами подогрева. Они позволяют быстро достичь оптимальной для полноценной зарядки АКБ температуры.

Подогрев совершается только до 26 градусов после чего прекращается. Возобновление нагревательного действия происходит, когда температура опускается ниже -5. Таким образом термобокс будет постоянно поддерживать одну температуру на протяжении длительного времени.

Покупать или не покупать термокейс

Такой девайс, а по-простому чехол для АКБ не считается универсальным для решения перечисленных проблем. И нельзя дать точный ответ приобретать ли такое устройство или нет. Также не стоит пытаться заменить термокейс на собственноручно изготовленное подобие с наличием нагрева.

Дело в том, что использование термобокса при мягкой зиме, когда температура практически не опускается ниже -20 практически бесполезно. Его можно приобретать для аномально жаркого лета и сильно холодной зимы. Для мягкого климата с умеренным солнцем устройство окажется бесполезным.

Также несмотря на то что кейс еще и защищает АКБ от ударов и грязи он все равно остается не сильно востребованным. Приобретать его только для этих функций бессмысленно и затратно. Помимо этого, рекомендуется не приобретать термобокс без нагревательных элементов. Простой кейс с отсутствием функции подогрева делает его простой сумкой из качественного материала.

Но в то же время, чтобы увеличить ресурсы работоспособности АКБ требуется создавать хорошие условия для эксплуатации. Главное обезопасить батарею от термоударов, которые очень сильно влияют на качество ее работы.

Принято считать, что автомобильные АКБ не любят именно минусовых температур. Но это ошибочно, на самом деле весь вред наносится при эксплуатации в жару, а на холоде они резко проявляются.

Термобокс для АКБ хорошо помогает как от погоды с минусовыми температурами, так и от жаркого лета.

Заключение

Такие устройства, которые помогают защищать автомобильные АКБ от перегрева и сильных заморозков, несомненно, полезны. Но пока не доказана практичность в их ежедневном и повсеместном применении. Реальную пользу от данного девайса нашли жители северных регионов.

Термокейс для аккумулятора своими руками: фото, видео

Термокейс для аккумулятора представляет собой своеобразный чехол, который служит для защиты батареи от охлаждения и перегрева, сохраняя благоприятную температуру для ее надежной работы. Термосумка, поддерживая температуру от – 15 до + 30, обеспечивает постоянный подогрев АКБ, помогает продлить срок ее службы, за счет бережного отношения к ней. Это достигается благодаря тому, что во время работы двигателя на аккумулятор поступает ток, он нагревается и создает вокруг себя тепловую ванну, которая, образуя вакуум, позволяет батареи находиться в комфортной для себя атмосфере.

Сегодня термокейс можно купить в магазине автозапчастей, заказать в интернете или сделать своими руками. Изготовить чехол, следуя определенной инструкции, или видео не составит большого труда и поможет сэкономить денежные средства.

Вся работа в среднем занимает 4-6 часов.

Назначение термокейса

Главное назначение термокейса – обеспечить подогрев аккумулятора в морозы, защитить от перегрева летом и создать комфортную для его работы атмосферу. Кроме этого, использование теплосберегающей сумки дает ряд других преимуществ:

• Помогает защитить батарею от пыли и грязи;
• Чехол достаточно эффективен для защиты аккумулятора от механических повреждений;
• Благодаря тому, что термокейс обеспечивает постоянный подогрев АКБ, она не будет разряжаться на морозе во время стоянки;
• Подогрев аккумулятора, достигнутый в результате работы двигателя, позволяет хорошо его зарядить перед длительной стоянкой.

Все эти факторы положительно влияют на работу АКБ, значительно продлевают срок ее службы и защищают от мороза, жары, саморазрядки, пониженного или повышенного заряда. Постоянный подогрев аккумулятора спасет его от перепадов температур и обеспечит достаточный стартовый ток при запуске двигателя.

Что понадобиться для изготовления термокейса для аккумулятора?

Для того, чтобы сделать теплосберегающий чехол необходимо подготовить следующие инструменты:

• 1/1 метр кислотоустойчивой ткани;
• 1 метр липкой ленты или липучки из ткани;
• Швейная «паутинка»;
• Строительный фольгированный изолон.

Подготовив необходимые материалы можно делать термокейс.

Самостоятельное изготовление термокейса

Для изготовления сумки необходимо выполнить следующие действия:

• Снять АКБ;
• Измерить батарею, для составления выкройки;
• Сделать выкройку. При этом следует учитывать, что края материала будут сшиваться, поэтому к основным величинам длины и высоты следует прибавить 05 – 1 см. ;
• В соответствии с размером стенок аккумулятора, вырезать 12 кусков изолона, по 3 на каждую стенку;
• Сложить куски изолона таким образом, чтобы два слоя отображали внешнюю часть термокейса, и один внутреннюю. Таким образом, АКБ будет защищена от проникновения холодного воздуха, а внутри будет поддерживаться необходимая температура;
• Обшить куски изолона тканью. Материал, из которого изготавливается чехол, должен быть устойчив к воздействию кислоты, масла, антифриза, тормозной жидкости и топлива;
• К верху стенок коробки прикрепить липкую ленту или липучку. Ее можно пришить, закрепить с помощью «паутинки» или клея;
• Вырезать изолон для крышки;
• Обшить крышку тканью;
• Прикрепить к крышке вторую часть липкой ленты или липучки.

Термокейс должен плотно сидеть на батарее. Провода, выходящие из АКБ, будут проходить между чехлом и крышкой.

Установка Аккумуляторной батареи в термокейсе

Для того, чтобы установить батарею, помещенную в термокейс на штатное место, необходимо:

1. Поместить батарею в чехол;
2. Поместить устройство на штатное место;
3. Закрепить клеммы проводов питания и подключить их;
4. Термокейс необходимо плотно закрыть крышкой, во избежание появления зазоров и щелей. Это обеспечит постоянный подогрев батареи и защитит ее от попадания пыли.
5. Зафиксировать аккумулятор с помощью штатных креплений.

Преимущество использования изолона при изготовлении термокейса

Одной из главной составляющей термокейса, сделанного своими руками, является изолон. Именно он обеспечивает качественный подогрев батареи. В пользу этого материла, говорят следующие его качества:

• Эффективно защищает от влаги;
• Не впитывает воду;
• Является устойчивым к воздействие химических веществ, кислот, бензина, масла;
• Отлично обеспечивает подогрев батареи за счет сохранения тепла;
• Надежно защищает от холода;
• Мягкость материала делает его удобным при эксплуатации;
• Малый вес;
• Долговечность;
• Экологическая безопасность.

Учитывая все эти качества, можно с уверенность сказать, что изолон является лучшим материалом для того, чтобы сделать термокейс, который будет обеспечивать постоянный подогрев и сохранять тепло.

Термокейс для аккумулятора

Термокейс – это своего рода термос для батареи. Он выполнен из материала, который в любых погодных условиях поддерживает оптимальную для АКБ температуру. 

Такая защита облегчает запуск двигателя в холодное время года. Во время морозов батарея сильно охлаждается, поэтому заряжается дольше обычного. Ее способность к заряду составляет 5-10% от 100% теплого аккумулятора. Кейс не дает батарее переохлаждаться. Однако некоторые автовладельцы сталкиваются с тем, что термокейс ухудшает работу аккумулятора. Это может быть связано с неправильной конструкцией чехла.

Неправильный термокейс

Если термокейс представляет собой обычную термоизоляцию, то сохранить аккумулятор в тепле он не поможет. Если АКБ провела сутки или даже ночь на морозе, она сильно охладится. Холодная батарея забирает ток от генератора долго, поэтому, чтобы процесс шел активно, батарея должна нагреться. Утром вы заводите автомобиль, двигатель начинает прогреваться, и от этого тепла должна нагреться АКБ. Но этого не происходит, поскольку термоизоляция не пропускает тепло к аккумулятору. Таким образом термокейс держит батарею холодной, а не согревает ее. Такого типа кейс может помочь только в том случае, если в сильные морозы на ночь вы снимаете батарею и относите домой. А утром помещаете аккумулятор в термокейс и несете его обратно в автомобиль. Так кейс сохранит тепло, а после пуска АКБ быстро зарядится.

Правильный термокейс

Чтобы сохранить аккумулятор теплым даже после длительного нахождения на морозе, используйте кейс с подогревом. В такой чехол встроены низковольтные пластины. Они сделаны из пластика или из тонкого текстолита и оснащены нагревательными элементами. Потребление энергии таких пластин составляет от 20 до 40 Вольт. Питаются греющие пластины от аккумулятора, поэтому оставлять их включенными на всю ночь не стоит – АКБ разрядится. Включайте подогрев в термокейсе до или после запуска. Можно возить с собой дополнительные батареи для разогрева основного аккумулятора.

Термокейс своими руками

Для создания термокейса используйте пенофол. Этот материал представляет собой вспененный полиэтилен с отражающей поверхностью.  

1. Сначала обмотайте батарею блестящей поверхностью вовнутрь.
2. Затем сделайте второй слой, но так, чтобы отражающая поверхность смотрела наружу. Так получится эффект термоса. Температура окружающей среды будет медленно проникать внутрь, а внутри будет сохраняться тепло. 
3. Вырежьте отверстия под клеммы.
4. Пенофол зафиксируйте строительным скотчем. 
5. Термокейс готов.

А за новым аккумулятором − в Delmex!

Профессиональный чехол для авто аккумулятора. термокейс для аккумулятора

Профессиональный чехол для авто аккумулятора 45 — 77А/ч, а также увеличенный 85ач, 100 ач — 110 ач. .

При покупке вместе с аккумулятором или зарядным устройством — цена — 230 грн!

Зашли увеличеные чехлы для авто аккумуляторов — 85ач, 100 ач — 110 ач. (Цена 320 грн или 260 при покупке вместе с зарядным или аккумулятором).

Максимальный размер аккумулятора, который может вместить чехол — 280*180* 230 мм (ДШВ) — плотно застегнутый впритык чехол без щелей.

Толщина стенок 10 мм, 4 слоя термозащиты.

Почему стоит выбрать
именно этот чехол для автомобильного аккумулятора?

В
конструкции применяется универсальный термоизоляционный материал,
который подходит для использования
и зимой, и летом.

• Предотвращает
  аккумулятор от замерзания в зимний период, способствуя быстрому и надежному
  запуску мотора при морозе на уровне -20С и более.
• Устойчив
  к воздействию кислоты, бензина, моторного масла.
• Обеспечивает
  защиту от воздействия высоких температур в жаркую погоду.
• Защищает
  корпус и клеммы батареи от попадания пыли, воды и грязи.
• Способствует
  увеличению срок службы АКБ на 1-2 года.
• Подходит
  для аккумуляторов ёмкостью 45 — 77А/ч.

Данный чехол обеспечивает надежную защиту для автомобильных
аккумуляторов всех типов и конструкций. Он используется для предотвращения перегрева
или переохлаждения. Его конструкция такова, что он обеспечивает наиболее
оптимальные условия для эксплуатации стартерных автомобильных батарей.

Каждый автомобилист знает, что в мороз рабочие
характеристики АКБ сильно падают. Как только температура за окном опускается
ниже – 20°С аккумулятор начинает испытывать проблемы и не может обеспечивать
нормальный стартерный рабочий режим. Если заранее ничего не предпринять, то в
таких условиях пуск мотора может быть затруднен, даже при использовании очень
надежного аккумулятора и специального зимнего моторного масла.

Из-за дефицита пускового тока в момент холодного старта, топливная система в
автомобиле будет работать не корректно. В результате вы вообще можете оказаться
с полностью севшей батареей, когда завести мотор уже невозможно. Обратите
внимание, что замёрзший авто аккумулятор не может нормально заряжаться от
генератора. Это значит, что зимой при сильных морозах аккумуляторная батарея во
время езды будет всегда только разряжаться. Наиболее актуальна эта
проблема для машин, эксплуатируемых в городском цикле с короткими переездами,
от дома до офиса, и грузовых авто, в которых аккумулятор располагается на
открытом воздухе.

Чтобы решить подобную проблему и был создан специальный
термозащитный чехол для автомобильного аккумулятора. Он обеспечивает надежную
защиту источника питания, способствует быстрому и надежному пуску в мороз, предохраняет
батарею от попадания на клеммы пыли и грязи, а также продлевает срок службы АКБ.

Чехол для аккумулятора создает вокруг батареи комфортные
температурные условиях. Так как во время езды на АКБ поступает ток, то он выделяет
тепло (нагревается), конструкция защитного чехла позволяет это тепло сохранить,
что позволяет избежать замерзания и обеспечить надёжную работу стартерной
батареи во время запуска двигателя в
любую погоду.

Что делать если вы не успели до зимы купить термочехол для акб

Осень дарит всем почти июльские дни и прохладные ночи. Одна из этих ночей может стать плачевной для вашего авто аккумулятора. Понижение температуры губительно для электролита: он застывает, электропроводность его снижается. Часть штатного оборудования нуждается в постоянном питании. Таким образом даже если автомобиль не движется, аккумулятор авто обязательно работает. Однако во время движения нагрузка увеличивается (включается печка, акустика, подогрев кресел и руля). Генератор обеспечивает питанием множество устройств, а аккумулятор разряжается все больше. Каким образом помочь акб пережить зимний сезон?

Каждый водитель, кто хоть разово находился в ситуации, когда аккумулятор полностью разряжен, а ехать надо немедленно, попробует избежать этого в будущем. Имеется единственное нехитрое и эффективное средство — пускозарядное устройство.

Неожиданности на морозе и как их избежать

1. Чем ниже температура за окном, тем затруднительнее хорошо работать аккумулятору. Попробуйте еще осенью купить термочехол для авто аккумулятора. Он спасет аккумулятор от возможного переохлаждения.
2. Отсутствует чехол? — Выручит ЗУ для моментального запуска двигателя. Прежде чем приступить к подключению, требуется снять «+» электроклемму с аккумулятора и при помощи «прищепок-крокодилов» одеть первым делом «+», а потом минусовую клемму зарядного устройства. В считанные минуты оно зарядит аккумулятор. При этом необходимо помнить, что подобные зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов не могут использоваться часто. В случае, если уже при -5 аккумулятор постоянно разряжается, настало время задуматься о выборе и покупке нового.
3. В случае, если ежедневные поездки на авто обычно короткие, вам следует хотя бы один раз в месяц проверять заряд и подзаряжать акб. Даже в больших мегаполисах дом и работа чаще всего находятся поблизости. За небольшую поездку генератор просто-напросто не успевает хорошо подзарядить аккумулятор.
4. Легкость в эксплуатации — одно из ключевых преимуществ зарядного устройства для авто. Водителю даже не понадобится снимать аккумулятор со своего четырехколесного друга. Достаточно приобрести устройство с возможностью автоматической зарядки.

И пусть вас не пугает цена. Зарядное устройство полностью стоит, чтобы стать вашим верным помощником хотя бы на зимние месяцы.

Пример использования

: численное прогнозирование для управления температурным режимом аккумуляторных блоков с облачным CFD

Электроника становится все меньше и меньше, а требования к рассеиванию тепла постоянно растут. Отсутствие эффективной стратегии управления температурным режимом может привести к низкой производительности, неэффективности использования энергии, отказу системы и даже серьезному повреждению. С помощью численного моделирования такие стратегии можно протестировать на ранних этапах процесса проектирования.

В этой статье показано, как использовать эту технологию для виртуального тестирования, на примере корпуса аккумуляторной батареи.

Проблемы охлаждения батарей

Этапы разработки аккумуляторной батареи включают в себя общую электрическую конструкцию с упором на достижение правильного напряжения, мощности и энергии в балансе с жизненным циклом, надежностью и безопасностью. Окончательная конструкция должна выдерживать определенные вибрационные, давящие, ударные и раздавливающие нагрузки.

Кроме того, тепловая конструкция направлена ​​на поддержание ячеек в заданном диапазоне рабочих температур для обеспечения долговечности, производительности и безопасности.Последнее соображение, применяемое к литий-ионным (Li-ion) батареям, является предметом исследования, описанного в этой статье.

Охлаждение батареи: важность управления температурным режимом

Литий-ионные элементы

и батареи других типов, такие как никель-кадмиевые (Ni-Cd) и никель-металлогидридные (NiMH), работают по-разному в зависимости от температуры окружающей среды. Производители обычно указывают рабочую температуру аккумулятора 27 ° C. Батарея будет иметь более высокую производительность при повышенной температуре, но более короткий срок службы.С другой стороны, при низких температурах емкость аккумулятора быстро уменьшается. Например, при -18 ° C аккумулятор может работать только на 50% от своей полной емкости.

Многие встроенные литий-ионные аккумуляторные батареи, используемые в портативных устройствах высокого класса, должны работать в сложных условиях окружающей среды в диапазоне от -40 ° C до + 80 ° C; Датчики военного уровня являются подходящим примером для этого. В таких случаях требуются уникальные дизайнерские стратегии, особенно для обеспечения достаточного охлаждения. В зависимости от условий выбирается жидкостное охлаждение (которое является высокоэффективным) или воздушное охлаждение (которое обычно включает механический компонент, такой как вентилятор, или, возможно, только естественную конвекцию).

Еще одним важным фактором, который следует учитывать, является поддержание однородности температуры в элементах батареи, что обеспечивает высокую эффективность и предотвращает повреждение.

Использование численного моделирования для управления температурным режимом аккумуляторных блоков

В конструкции батарейного блока тепловые характеристики традиционно оцениваются с помощью физических прототипов и всесторонних испытаний.

При проектировании аккумуляторных блоков, которое может быть как дорогостоящим, так и требующим много времени, численное моделирование, особенно вычислительная гидродинамика (CFD), является дополнением (а для более простых случаев даже альтернативой) к физическим испытаниям, помогая снизить затраты и ускорить процесс проектирования. .Благодаря тому, что эта мощная технология развертывается в виде приложения «программное обеспечение как услуга» (SaaS) с помощью облачных вычислений, проекты могут быть легко протестированы виртуально в стандартном веб-браузере. Дополнительным преимуществом является возможность одновременного тестирования нескольких итераций дизайна, что позволяет достичь высокой производительности аккумуляторной батареи за считанные минуты.

Пример

: конструкции активного охлаждения для литий-ионных аккумуляторов

В этом проекте моделирования выполняется тепловой анализ CFD для прогнозирования температуры 30 коммерческих литий-ионных ячеек 18650 для различных конструкций корпуса и условий входящего потока.Цель состоит в том, чтобы найти минимальную мощность охлаждения для поддержания температуры элемента ниже 40 ° C.

Модель CAD (Источник: Nilesh, GrabCAD) представляет 10s3p (10 рядов по 3 ячейки) литий-ионной аккумуляторной батареи и систему управления батареями (BMS), представленную платой электронного блока. Первая предложенная конструкция корпуса этого аккумуляторного блока состоит из цилиндрического воздухозаборника диаметром 80 мм, прямого прямоугольного среднего сечения диаметром 400 мм и выходной решетки.

Рисунок 1: 3D-модель сборки аккумуляторной батареи, импортированная в облачную платформу CAE SimScale

Как теплопроводность, так и конвекция моделируются с помощью решателя сопряженной теплопередачи платформы.Тепловые свойства (проводимость, плотность и удельная теплоемкость) ячеек батареи, платы BMS и батареи существенно влияют на распределение температуры внутри ячеек.

Рабочие условия были заданы как скорость и температура на входе и давление на выходе. Одновременно моделировалось несколько значений скорости воздуха, чтобы определить минимальное значение, необходимое для поддержания температуры ячейки ниже 40 ° C.

После одного часа моделирования были получены следующие результаты.При скорости на входе 4 м / с и затемнении результатов по температуре пиковое значение составляет 128 ° C (что означает, что оно достигло на 90 ° C выше максимальной рекомендованной температуры 40 ° C).

Рис. 2. Линии обтекания, выделяющие воздух с наименьшим сопротивлением вокруг задней части аккумулятора, а не через него, что приводит к плохому охлаждению. Батарейные элементы посередине слишком горячие (+ 80 ° C). (Источник: SimScale)

Результаты показывают, что либо конструкция не позволяет обеспечить достаточное охлаждение ячеек, либо скорость на входе слишком мала.

Рисунок 3: Максимальная температура аккумуляторной батареи при нескольких значениях скорости на входе Рисунок 4: Мощность, необходимая для охлаждения аккумуляторной батареи, увеличивается экспоненциально с увеличением скорости входа.

Только очень высокая скорость на входе (+35 м / с) приведет к приемлемой температуре на уровне ячейки, которая вряд ли может быть достигнута с помощью стандартного вентилятора. На втором графике показано, что подводимая воздушная мощность растет экспоненциально со значениями скорости; следовательно, чтобы охладить аккумуляторную батарею на пару градусов при более высоких значениях скорости, требуется большое количество энергии.

Это становится ясно, если посмотреть на скорость воздуха в средней плоскости с входным отверстием 5 м / с и 10 м / с.

Рисунок 5: Несмотря на то, что скорость на входе увеличивается с 4 м / с до 10 м / с, воздушный поток между ячейками остается очень низким. У этой конструкции очень неэффективная стратегия охлаждения. (Источник: SimScale)

Улучшенные конструкции для более эффективного охлаждения

Результаты моделирования показали, что центральный ряд слишком горячий, и значительное количество воздуха просто проходит вокруг ячеек.Основываясь на этих выводах, предлагаются две новые конструкции (конструкция 1 и конструкция 2) с более узкими проходами по бокам и в верхней части аккумуляторной батареи, чтобы попытаться направить воздух между элементами. Эти две конструкции уменьшили пространство над ячейками. У первой новой конструкции зазор 7,5 мм, а у второй конструкции — 7,5 мм. Оба имеют меньший входной диаметр — 50 мм (ранее 90 мм).

Рисунок 6: Предлагаемые конструкции с меньшими боковыми и верхними зазорами, чтобы воздух проходил между ячейками, а не вокруг них.

Эти новые версии конструкции можно моделировать одновременно в режиме онлайн с использованием тех же параметров (материала и граничных условий). После завершения анализа результаты обрабатываются и сравниваются.

При сравнении максимальной температуры аккумуляторных блоков при различных входных скоростях, конструкция 2 (с самым узким проходом) выделяется тем, что обеспечивает приемлемую охлаждающую способность при условии входной скорости 5 м / с. Максимальная зарегистрированная температура 39.09 ° C, а самая низкая температура — 28,35 ° C.

Рисунок 7: Обтекаемые кометы, подчеркивающие лучшую конструкцию охлаждения благодаря большему потоку воздуха между ячейками. (Источник: SimScale)

Следующая таблица, показывающая сравнение максимальной температуры, отражает существенную разницу между оригинальной и новой конструкцией. Чем ниже кривая, тем лучше.

Рисунок 8: Сравнение максимальной температуры аккумуляторных элементов каждой конструкции при четырех входных скоростях. (Источник: SimScale)

Необходимая мощность охлаждения для каждой конструкции является важным фактором, поскольку слишком резкое сокращение воздушного пространства может привести к более высоким затратам на электроэнергию.Часто приходится искать компромисс.

Рис. 9: Сравнение охлаждающей способности, необходимой для каждой конструкции, при четырех входных скоростях. Конструкция 2 требует значительно большей воздушной мощности из-за узких зазоров. (Источник: SimScale)

При скорости впуска 5 м / с требуемая мощность охлаждения составляет около 9,81 Вт, что делает выбор вентилятора очень понятным. Напротив, для конструкции 1 потребуется 37 Вт для охлаждения элементов батареи до ~ 39 ° C (скорость на входе 15 м / с).

Заключение

Поддержание аккумуляторных блоков в определенном температурном диапазоне важно для обеспечения производительности и безопасности.Охлаждающая роль нагнетаемого воздуха с высокой скоростью отражена в результатах моделирования. Изменения конструкции, в том числе пропускание большего количества воздуха через ячейки для облегчения теплопередачи, оказались эффективными.

Окончательный дизайн показывает, что вентилятор, потребляющий мощность 9,8 Вт на скорости 5 м / с, может эффективно охлаждать аккумуляторную батарею в требуемых пределах. Напротив, первоначальная конструкция была намного менее энергоэффективной, потребляя 555,96 Вт.

Охлаждающие батареи, необходимые для экологичного будущего

Системам управления температурным режимом для электромобилей предстоит пройти долгий путь.Простая универсальная метрика может помочь разработчикам реализовать улучшения. Д-р Аластер Хейлз и д-р Лаура Ландер

Основными требованиями к любой батарее являются производительность, безопасность, устойчивость и финансовая жизнеспособность. Хотя стоимость аккумуляторных батарей для электромобилей (EV) быстро снизилась в последние годы, в основном из-за экономии на масштабе и более эффективных производственных процессов, электромобили еще не соответствуют покупной цене автомобилей с двигателями внутреннего сгорания (ДВС). Чтобы способствовать более широкому проникновению на рынок, электромобили должны стать более доступными.

Так как батареи составляют основную часть стоимости, это потребует более низкой стоимости владения батареями, покрывая как затраты на приобретение, так и эксплуатационные расходы. Таким образом, аккумуляторная промышленность сосредоточена на стратегиях дальнейшего снижения затрат на производство аккумуляторов, которые во всем мире измеряются в долларах США за киловатт-час (US $ / кВтч). Влияние срока службы батареи на стоимость владения часто игнорируется, что игнорирует важную стратегию роста отрасли.

Увеличивая срок службы батареи, можно извлечь большую выгоду из самой батареи, компенсируя первоначальные затраты и, таким образом, снижая общую стоимость жизненного цикла ¹ . Понимание того, почему батареи портятся, и принятие мер по смягчению является ключевым моментом, будь то на уровне материалов батареи или с помощью разработки батарейного блока. Последнее может быть достигнуто с помощью усовершенствованных систем управления температурой, где данные демонстрируют, что более эффективные стратегии управления температурой приводят к более низким темпам деградации литий-ионных элементов в работе и, следовательно, к увеличению срока службы аккумуляторной батареи.

Audi входит в число автопроизводителей, которые в настоящее время сосредотачивают усилия на улучшенных системах управления температурным режимом для электромобилей

Это влияет не только на стоимость жизненного цикла, но и на воздействие батареи на окружающую среду в течение всего ее жизненного цикла: воздействие на окружающую среду во время производства батареи может быть уравновешено продление срока службы батарей. Кроме того, это увеличивает эффективность использования материальных ресурсов и снижает нагрузку на цепочку поставок критически важного сырья, такого как литий и кобальт.Это показывает значительный вклад систем терморегулирования в достижение не только безопасности, но и рентабельности, высокой производительности и устойчивости аккумуляторной батареи.

Требуются улучшения

Однако нынешнее поколение систем терморегулирования не оптимально. «Поверхностное охлаждение» доминирует на рынке электромобилей, однако опубликованные исследования показывают, что срок службы литий-ионных элементов может быть увеличен в три раза, если «охлаждение язычков» будет эффективно реализовано в конструкции аккумуляторной батареи ² .Форма и размер литий-ионных элементов сильно различаются в зависимости от рынка, что приводит к значительным различиям в тепловых характеристиках, например, как ведет себя элемент, когда внутреннее тепловыделение повышает его температуру.

Аккумуляторная промышленность пытается оптимизировать управление температурным режимом, поскольку не существует стандарта, определяющего тепловые характеристики. Инженеры по аккумуляторным батареям могут указать эффективную теплопроводность, значения теплового сопротивления или число Био. Однако они были заимствованы из других инженерных секторов и концептуально ошибочны, поскольку не учитывают внутреннее тепло, генерируемое самими литий-ионными элементами.Более того, эти показатели очень сложно вычислить, требуя информации, которая никогда не будет представлена ​​в таблице данных, потому что это секрет, который хранится в секрете производителя ячеек. Заинтересованные стороны в отрасли оказались в ловушке, не имея возможности сравнивать различные подходы к управлению температурным режимом, чтобы найти наиболее подходящий для их требований.

В течение 2020 года основные игроки на рынке электромобилей начали нормализовать управление температурным режимом, и был достигнут заметный прогресс. Audi e-tron, VW ID.3 и Jaguar I-PACE содержат похожие системы терморегулирования, и те же концепции также встречаются на азиатском рынке, в первую очередь в BYD с его «лезвийным» элементом.Тем не менее, эта однородность является исключением.

Сегодня в аккумуляторной промышленности все сводится к удельной энергии (иногда называемой плотностью энергии). Удельная энергия используется на всех уровнях отрасли и обычно указывается в ватт-часах на килограмм (Втч / кг). Производители ячеек, такие как Panasonic или LG Chem, соревнуются друг с другом на уровне ячеек, чтобы определить, кто может вложить больше энергии в самую маленькую ячейку. Точно так же производители аккумуляторов, такие как Tesla или VW, конкурируют на уровне энергопотребления.Удельная энергия ячейки отображается в ее таблице данных, в то время как удельная энергия блока электромобиля часто привлекает внимание на автомобильных симпозиумах и в более широких СМИ. Широкое признание удельной энергии и последующая тенденция отрасли к оптимизации удельной энергии, прежде всего, подчеркивают важность простой и универсальной метрики.

Одна цифра

Коэффициент охлаждения ячейки (CCC) может стать универсальным показателем тепловых характеристик. CCC разработан специально для работающих литий-ионных элементов с учетом уникальных характеристик тепловыделения, не требуя какой-либо информации об элементе, которую большинство производителей не хотели бы разглашать.Каждая ячейка будет иметь свой собственный CCC, выраженный в ваттах на Кельвин (Вт / К), определяющий температурный градиент, необходимый для ячейки, чтобы отвести от нее определенное количество тепла ³ . CCC из разных ячеек всегда можно напрямую сравнить друг с другом; их геометрия или химический состав не имеют значения. CCC — это показатель, стимулирующий конкуренцию между различными производителями ячеек, и инструмент сравнения, который может использоваться разработчиком аккумуляторной батареи для выбора ячейки, наиболее подходящей для их применения.

Невозможно оптимизировать одновременно с высокими энергетическими и тепловыми характеристиками; вместо этого должен быть достигнут компромисс. Активные материалы — анод, катод и электролит — являются теплоизолирующими, тогда как токосъемники, необходимые для приложений большой мощности с пониженными удельными потребностями в энергии, являются металлическими и очень теплопроводными. В результате неизбежны плохие тепловые характеристики, когда производитель элементов сосредоточен исключительно на максимальном количестве присутствующего активного материала.Анализ CCC в недавней публикации дает количественную оценку этой проблемы для конкретного случая ⁴ . Тепловые характеристики (т.е. CCC) для конкретной ячейки могут быть увеличены на 20% за счет снижения удельной энергии всего на 0,7%. Производители ячеек должны предпринять шаги для реализации этих изменений в конструкции, проектируя их с учетом тепловых характеристик, а также удельной энергии.

Элементы, разработанные с учетом тепловых характеристик, улучшат аккумуляторные батареи электромобилей. У элементов будет немного меньшая удельная энергия, но эта потеря будет многократно возмещена разработчиком аккумуляторной батареи, которому больше не нужны тяжелые и дорогие системы терморегулирования.Именно благодаря этому улучшенные тепловые характеристики на уровне элементов приводят к повышению удельной энергии на уровне батареи. В течение 2020 года основные игроки на рынке электромобилей начали нормализовать управление температурным режимом, и в этом был заметный прогресс. Audi e-tron, VW ID.3 и Jaguar I-PACE содержат похожие системы терморегулирования, и те же концепции также встречаются на азиатском рынке, в первую очередь в BYD с его «лезвийным» элементом. Однако это единообразие является исключением: предстоит еще очень долгий путь в проектировании ячеек и систем, прежде чем мы сможем рассмотреть возможность оптимизации управления температурным режимом.

CCC разработан специально для работающих литий-ионных элементов с учетом уникальных характеристик тепловыделения, не требуя какой-либо информации об элементе, которую большинство производителей не хотели бы разглашать.

CCC важен, потому что это метрика, которую может использовать вся отрасль для оценки уровня улучшения тепловых характеристик на уровне элементов. Таким образом, внедрение CCC будет способствовать целостному дизайну аккумуляторной батареи на уровне системы, а не дизайну оптимизации подсистемы, который пагубно сказывается на системе.

Обратной стороны CCC нет; Постепенные достижения в области химии ячеек и конструкции трансмиссии будут продолжать проникать на все уровни аккумуляторной индустрии. Рынок электромобилей выиграет от более совершенных пакетов и электромобилей, которые смогут путешествовать дальше без подзарядки. В то же время аккумуляторная батарея прослужит дольше, что повысит ценность для конечного пользователя, снизит нагрузку на услуги по поставке сырья и переработке и, в конечном итоге, повысит экологические преимущества электромобилей.

Д-р Аластер Хейлз и д-р Лора Ландер — научные сотрудники инженерного факультета факультета машиностроения Имперского колледжа Лондона.Дополнительную помощь оказала д-р Жаклин Эдж, руководитель проекта Института Фарадея по многомасштабному моделированию

Ссылки

1. Ландер, Л. и др. . Стратегии снижения затрат и снижения углеродного следа литий-ионных аккумуляторов электромобилей . Прил. Энергия 289 , 116737 (2020)
2. Хант, И. А., Чжао, Ю., Патель, Ю. и Оффер, Дж. Охлаждение поверхности вызывает ускоренную деградацию по сравнению с охлаждением язычков для литий-ионных ячеек пакета. J. Electrochem. Soc. 163 , A1846 – A1852 (2016)
3. Hales, A. et al. Коэффициент охлаждения элемента: стандарт для определения отвода тепла от литий-ионных батарей. J. Electrochem. Soc. 166 , A2383 – A2395 (2019)
4. Hales, A. et al. Коэффициент охлаждения элемента как инструмент проектирования для оптимизации управления температурой литий-ионных элементов в аккумуляторных блоках. eTransportation 6 , 100089 (2020)

Корпус, освещение и управление температурой батареи

Многие технологические инновации, представленные сегодня на рынке, могут быть связаны с определенной стратегией освещения, батареи и охлаждения корпуса, которая была опробована, протестирована и, в конечном итоге, применена на ранних этапах процесса проектирования.Современные технологические устройства становятся все меньше и меньше. Поэтому их зависимость от рассеивания большого количества тепла от их все более компактных внутренних систем растет.

Эти продукты, в том числе электронные устройства, центры обработки данных, авионика и даже конструкции гибридных транспортных средств, и это лишь некоторые из них, испытывают «сильное тепловыделение», которое может иметь катастрофические результаты, если применяемая стратегия управления температурным режимом не будет тщательно проверена. Чтобы предотвратить это, проекты требуют тщательной оценки в рамках итеративного процесса проектирования, прежде чем переходить к следующему этапу производственного цикла.

Тем не менее, по мере того, как рынок становится все более и более насыщенным конкурирующими продуктами, компаниями и инновациями, инженеры могут изо всех сил стараться не отставать, если тестирование конструкции ограничивается более поздними этапами, часто из-за ограничений настольного моделирования, когда дело доходит до управления температурным режимом.

К счастью, облачная платформа моделирования SimScale доступна, чтобы помочь инженерам, которым необходимо ускорить процесс проектирования, соблюсти строгие сроки или которые хотят воспользоваться преимуществами наличия внепланового и совместного инструмента онлайн-моделирования. .

В этой статье мы рассмотрим три варианта охлаждения электроники, включая охлаждение батареи, охлаждение освещения и охлаждение корпуса, и покажем, как SimScale может помочь инженерам, работающим над приложениями для управления температурным режимом, быть более эффективными и действенными.

Узнайте, как iGas Technologies сократила время разработки системы охлаждения с помощью SimScale; Управление температурой за 5 минут или меньше.

Управление температурой: охлаждение батареи

Одним из ярких примеров, когда необходимо управление температурным режимом аккумуляторных батарей, являются электромобили, от скутеров до автомобилей, поскольку для работы и хранения энергии им требуются большие батареи.Источник энергии, поступающий в аккумуляторную батарею по мере ее зарядки, измеряется двумя переменными; электрический ток и напряжение. Четкий путь прохождения тока вызывает нагрев в элементах батареи, где чем выше ток, тем сильнее будет эффект нагрева; Это означает больший потенциал для перегрева компонентов и большую потребность в терморегулировании.

В недавнем сообщении Ханта и др. Из Имперского университета было обнаружено, что не только температура, но и метод охлаждения имеют решающее значение для сохранения производительности элементов в течение их срока службы.Исторически сложилось так, что самые большие аккумуляторные блоки действительно не нуждались в какой-либо специальной стратегии охлаждения, поскольку физический размер блоков был достаточен для отвода тепла самостоятельно по сравнению с протеканием тока. Сегодня требуется более быстрая и быстрая зарядка аккумуляторов, поскольку количество электромобилей продолжает выходить на улицы по всему миру с такими параметрами, как мощность перезарядки более 200 кВт для обеспечения времени работы 30 минут или меньше.

Хотя этот пример относится только к рынку электромобилей, охлаждение аккумуляторной батареи является важной стратегией для электроники в целом.Более высокая производительность, стабильность и адекватная долговечность на мировых рынках означают, что специализированные стратегии управления температурным режимом для аккумуляторных блоков стали новой нормой. Итак, как вы можете быстро и эффективно оценить свой метод охлаждения? Мы рады, что вы спросили.

Смелая проверка температуры аккумуляторной батареи с помощью облачного моделирования

На SimScale компания Bold Valuable Technology недавно приступила к реализации нового проекта, направленного на создание новой конструкции аккумулятора для серии электромобилей.Интеграция эффективной и функциональной системы охлаждения была изначально важной частью задачи.

Анимация прохождения теплоносителя через цепочку ячеек от Bold Valuable Technology.

«Трудности в точном прогнозировании теплового поведения и насосных потерь в системе охлаждения можно было решить только с помощью инструментов CFD. Основное преимущество, которое мы находим в моделировании, — это скорость, с которой мы можем опробовать различные идеи и параметры дизайна. Инструменты постобработки позволяют нам понять поведение системы, чтобы наши инженеры могли вносить улучшения или обнаруживать проблемы до создания прототипов.” Бернат Каррерас, директор Bold Valuable Technology

После получения желаемых результатов и успешного моделирования компания Bold Valuable Technology планирует расширить использование онлайн-моделирования с помощью более подробных моделей, чтобы лучше прогнозировать тепловое поведение своих систем охлаждения. Подробнее об их опыте оценки охлаждения батареи читайте здесь.

Однако не только специалисты по охлаждению электроники могут извлечь выгоду из SimScale.Новички могут начать моделировать свою конструкцию охлаждения электроники даже без окончательной разработки, просто скопировав один из наших существующих проектов управления температурным режимом, как показано ниже.

Как начать работу с управлением температурным режимом с помощью SimScale

Этот общедоступный проект демонстрирует, как инженеры могут взять свою CAD-модель (в данном случае, силовой агрегат или систему охлаждения двигателя внутреннего сгорания), настроить моделирование и быстро получить результаты для облегчения итеративного процесса проектирования.

Результаты моделирования охлаждения силового агрегата и аккумулятора из SimScale.

Управление температурой: рекомендации по проектированию светодиодного освещения

По мнению инженеров, освещение не происходит просто одним щелчком переключателя. Помимо понимания того, как охлаждать внутренние компоненты в системе освещения, вам сначала необходимо базовое понимание того, как система освещения работает и влияет на общее потребление энергии зданием, ее влияние на общую нагрузку охлаждения и обогрева, а также как и когда это делать. рассмотреть альтернативные решения.

Очень важно использовать правильную стратегию охлаждения электроники для осветительного решения. Несколько лет назад в Руководстве по модернизации зданий Energy Star Агентства по охране окружающей среды США говорилось, что освещение, как правило, является крупнейшим источником отработанного тепла, потребляя около 35% чистой электроэнергии для коммерческих зданий.

Инженеры

должны выбрать, спроектировать и итеративно перепроектировать системы освещения, чтобы они не только дополняли предполагаемый вариант использования или систему HVAC, но и управляли тепловыми условиями.Тем не менее, оптические характеристики светодиодов и срок их службы могут резко снизиться с повышением температуры. Охлаждение светодиодного освещения — идеальный вариант использования, когда CFD можно использовать для оптимизации конструкции системы освещения для прогнозирования температуры светодиодного чипа и обеспечения высоких оптических характеристик и долговечности продукта.

Система охлаждения Проект: Светодиодный прожектор

В этой недавней статье мы углубляемся в проект охлаждения электроники светодиодных прожекторов, в котором сопряженная теплопередача (CHT) используется в SimScale для оценки конструкции с упором на оптимизацию радиатора.В статье рассматриваются основные проблемы, связанные с управлением температурным режимом, различными типами решений для электронного охлаждения, и приводятся недавние примеры того, как они ошибочно использовались компаниями.

Пассивное охлаждение светодиодного точечного светильника мощностью 7 Вт, окрашиваемое в зависимости от температуры.

В этом общедоступном проекте управления температурным режимом, который может быть скопирован и использован любым пользователем SimScale, мы расскажем, как настроить этот тип моделирования, включая назначение материалов и граничные условия, и предоставим результаты, подтверждающие числовую конвергенцию и отображаемые посредством постобработки. визуализирует, как и где тепло передается от нагревательного элемента к остальной геометрии.

Пассивное охлаждение светодиодного прожектора мощностью 7 Вт, окрашенного по температуре, и линий тока, окрашенных по скорости.

Результаты управления температурным режимом, полученные за считанные часы с помощью облачной платформы SimScale, также указывают на то, как можно улучшить конструкцию для дальнейших итераций. Чтобы прочитать всю статью, найдите ее здесь.

QRC Technologies предотвратила термическое повреждение своей электронной конструкции с помощью SimScale. Протестировано более 5 итераций, сэкономлено 6 недель, а средняя экономия на оборудовании составляет 40 000 долларов США.

Управление температурой: охлаждение корпуса

Системы охлаждения электронных шкафов используются для эффективного отвода тепла от герметичных электрических и электронных шкафов, работающих в помещениях, на открытом воздухе и других типах сред. Эти системы используются в самых разных отраслях промышленности, включая, помимо прочего, промышленную автоматизацию, химическую промышленность, очистку сточных вод, телекоммуникации, нефтехимию и т. Д.Мы предоставим два примера управления температурой, чтобы понять, как стратегии охлаждения корпуса могут быть оценены в SimScale.

Этот термический анализ корпуса графического процессора (GPU) показывает, как можно протестировать промышленное приложение. Результаты моделирования помогают визуализировать, как тепло распределяется внутри графического процессора на краю, охлаждаемого активным вентилятором в верхней части корпуса.

Активное охлаждение графического процессора и печатной платы, окрашенное в зависимости от температуры, и линии обтекания, окрашенные в зависимости от скорости.

Как начать работу с охлаждением корпуса с помощью SimScale

В этом общедоступном проекте программируемой нагревательной мантии CAD-модель (созданная в OnShape) состоит из компонентов, включая корпус, конструкцию и электронные компоненты. Проблема охлаждения корпуса возникает из-за того, что первоначальная цель проектирования (нагрев контейнеров) также должна соответствовать рабочим условиям, связанным с механическими нагрузками, безопасностью, эргономикой и тепловой нагрузкой, чтобы конечный продукт работал эффективно. После разработки САПР в OnShape мы оценим управление температурным режимом с помощью термодинамического моделирования с помощью SimScale.Прочтите все об этом тематическом исследовании здесь.

Узнайте, как PRISMADD Japan использует SimScale для оптимизации своих систем водяного охлаждения для высокотемпературного литья алюминия.

Хотите узнать больше о возможностях охлаждения корпуса в SimScale?

Высокотехнологичный поликарбонат для терморегулирования аккумуляторов

Какую роль могут играть материалы с фазовым переходом (PCM)?

Гибридный подход к терморегулированию аккумуляторной батареи обеспечивается материалами с фазовым переходом (PCM).Эти материалы предназначены для поглощения тепла и энергии путем плавления при определенной температуре, которая зависит от области применения. Он занимает меньше места, чем традиционное жидкостное охлаждение, что делает его очень интересным для таких приложений, как электрические мотоциклы.

Какие поликарбонаты Covestro подходят для какого типа охлаждения?

Независимо от того, какой подход к системам терморегулирования аккумуляторов выберет производитель, мы предлагаем ряд надежных и безопасных материалов на основе поликарбоната для упаковки аккумуляторов.Эти смолы обеспечивают превосходную стабильность размеров и долговечность в широком диапазоне температур.

Для систем с воздушным охлаждением мы предлагаем Bayblend® FR3040 EV, смесь огнестойкого поликарбоната и акрилонитрилбутадиенстирола (ABS). Используемый в качестве держателя ячеек, он обеспечивает быстрое УФ-отверждение клеток для достижения постоянного расстояния между ячейками, обеспечивая равномерный поток воздуха.

Makrolon® TC110 FR — это теплопроводный, электрически стойкий, огнестойкий материал, идеально подходящий для систем с воздушным охлаждением, выступающих в качестве радиаторов, держателей ячеек и рам.

Для жидкостного охлаждения Bayblend® FR 4065EV — отличное решение для батарейного отсека, поскольку при испытаниях он сохраняет более 90% своей первоначальной ударной вязкости после погружения в охлаждающую жидкость на основе воды / гликоля. Это выше, чем у других конкурирующих смесей поликарбоната, и в том же диапазоне, что и у других термопластов, таких как Полиамид 66.

Там, где производители выбирают путь материалов с фазовым переходом для охлаждения, химическая стойкость марок Makrolon®, Bayblend® и Makroblend® была проверена на имеющиеся в продаже материалы, консистенция которых может меняться в зависимости от температуры батареи.

Как производители могут извлечь выгоду из нашего опыта в области систем терморегулирования аккумуляторов?

Мы работаем с университетом Тунцзи в Шанхае и университетом Торонто над разработкой инновационных материалов для создания прохладной и безопасной упаковки батарей. Клиенты извлекают выгоду из нашего инженерного опыта в области систем терморегулирования аккумуляторных батарей, наших инструментов для обработки данных и моделирования, а также нашей сети представителей по обслуживанию на местах. Мы помогаем производителям в полной мере использовать свойства, присущие нашим материалам.

Работая с вами, чтобы понять цели вашего проектирования, рекомендовать и тестировать идеальное сочетание материалов, мы можем помочь воплотить в жизнь ваши накопители энергии и приложения с батарейным питанием.

5 лучших обогревателей автомобильных аккумуляторов

Обзор лучших выборов

Зима может быть суровой для вашего автомобиля.Если вы изо всех сил боретесь с холодной зимней погодой, помните, что ваша машина тоже. В эти холодные месяцы может стать труднее завести автомобиль, поскольку аккумуляторная жидкость может замерзнуть, если вы не примете меры предосторожности сейчас.

Что такое грелка батареи?

Подогреватель аккумулятора может поддерживать теплоизоляцию аккумулятора в холодные зимние месяцы. Это поможет предотвратить замерзание аккумуляторной жидкости и позволит вам быстрее завести машину утром.Их очень легко установить, и они должны значительно облегчить вам жизнь. Обычно грелку можно подключить к любой стандартной розетке и легко обернуть вокруг автомобильного аккумулятора.

Наличие стартового комплекта поможет вам выйти из затруднительного положения, когда ваша машина не заводится утром. Однако наличие подогревателя батареи в первую очередь поможет предотвратить возникновение проблемы. Жидкости для автомобилей могут загустевать при низких температурах, но нагреватели аккумуляторов будут постоянно передавать тепло, чтобы жидкости оставались жидкими, поэтому вы можете сразу завести автомобиль.

Наряду с сохранением тепла в холодном климате, это может даже помочь продлить срок службы аккумулятора, обеспечить лучшую экономию топлива, снизить износ и защитить двигатель от повреждений в холодную погоду. Чтобы убедиться, что вы выбрали правильный нагреватель батареи, просто измерьте расстояние вокруг батареи и выберите длину нагревателя, ближайшую к этому расстоянию.

Топ 5 обогревателей автомобильных аккумуляторов

Тепловая пленка для батареи Kat’s 22200

Термопленка Kat 22200 80 Вт для 36-дюймовой батареи может помочь защитить ваш автомобиль от холода и всех связанных с этим проблем.Это один из наиболее рекомендуемых подогревателей аккумуляторов, имеющий исключительные отзывы в Интернете. Он прост в установке и идеально подходит для большинства аккумуляторов. Он также покрыт винилом для защиты от масла и кислоты, что обеспечивает более длительный срок службы.

Kat’s предлагает одни из самых популярных нагревателей аккумуляторных батарей на рынке, так что вы действительно не ошибетесь, выбрав какой-либо нагреватель аккумуляторов Kat. Вы также можете подумать об обогревателе аккумуляторной батареи Kat 22400 60 Вт 5,5 x 8,5 дюйма, который подходит для большинства аккумуляторов легковых и грузовых автомобилей.

В настоящее время 29,24 доллара на Amazon

Zerostart 280-0063 Батарейный обогреватель Blanket Style

Нагреватель батареи Zerostart 280-0063 Blanket Style — бестселлер Amazon. Нагревательный элемент мощностью 160 Вт может помочь вам быстро завести автомобиль даже в самом холодном климате. Он имеет формованный резиновый шнур, гибкую оболочку нагревателя, огнестойкий, маслостойкий и кислотостойкий.

Батарейный обогреватель действительно легко установить на чистую, сухую батарею с периметром до 36 дюймов.Вы просто оборачиваете его вокруг батареи и удерживаете на месте с помощью прилагаемых стяжек. Шнур вставляется в одеяло с латунной втулкой, предназначенной для предотвращения разрывов и продления срока службы обогревателя.

В настоящее время $ 37,99 на Amazon

GM # 10952544 Одеяло обогревателя батареи

GM # 10952544 Одеяло нагревателя батареи является оригинальной заводской деталью. Вы просто оборачиваете его вокруг аккумулятора, чтобы быстро завести автомобиль даже в самом холодном климате.Он может сохранять батарею в тепле круглый год и обычно используется для снегоуборочных машин в середине зимы. Батарейное одеяло мощностью 80 Вт подходит для батарей с периметром 32-38 дюймов. Он прост в установке и подключается к любым стандартным розеткам.

В настоящее время 25,36 долларов США на Amazon

Магнитный нагреватель Kat’s 1160 Magnum Handi-Heat

Если вы хотите защитить свой автомобиль и убедиться, что он запускается быстрее в самые холодные времена года, вам понадобится магнитный нагреватель Magnum Handi-Heat мощностью 300 Вт для Kat 1160.Его легко установить и надежно установить, он универсален для всех автомобилей, грузовиков, фургонов, внедорожников, сельскохозяйственной техники, снегоходов, мотоциклов, снегоочистителей и бензопил. Наряду с обогревом аккумулятора автомобиля он также может нагревать гидравлические системы или оттаивать замерзшие водостоки, кормушки для скота, замки и трубы. Он нагревает около 20 квадратных дюймов поверхности и оснащен двумя мощными магнитами.

Для небольших применений, таких как снегоходы и небольшие двигатели, рассмотрите возможность использования магнитного нагревателя Kat 1153 Handi-Heat на 200 Вт.Kat’s предлагает одни из самых популярных нагревателей аккумуляторных батарей на рынке, так что вы действительно не ошибетесь, выбрав какой-либо нагреватель аккумуляторов Kat.

В настоящее время 44,51 доллара США на Amazon

DEI 010480 Cell Saver

DEI 010480 Cell Saver может не только согреть аккумулятор; это также может помочь защитить его от перегрева. Благодаря отражающему слою снаружи он может поглощать и нейтрализовать протекающие кислоты из аккумуляторной батареи и выдерживать лучистые температуры до 2000 градусов.Он может защитить аккумулятор от тепла и вибрации, которые могут вызвать преждевременный выход из строя и опасные утечки летом, сохраняя при этом тепло зимой. Если вы живете в особенно холодном климате, вы можете использовать его отдельно или вместе с термооберткой для аккумулятора.

Поставляется с полным комплектом изоляции аккумулятора и всем необходимым. Его легко установить и он должен сидеть как перчатка. Вы можете обрезать пленку по размеру батареи и использовать прилагаемую краевую герметизирующую ленту, чтобы закрепить ее на месте.Он также поставляется с базовым ковриком.

В настоящее время $ 20,28 на Amazon

И это наши рекомендации по выбору лучших обогревателей автомобильных аккумуляторов. Как всегда, не забудьте заглянуть в Календарь покупок Wise Bread, чтобы узнать, когда и как покупать что угодно!

Понравилась статья? Приколи это!

Управление температурным режимом батареи обеспечивает безопасность и производительность

Для обеспечения безопасности и производительности батареи приобретите систему терморегулирования батареи

Управление температурой батареи позволяет батареям безопасно и эффективно обеспечивать питание.По своей сути аккумуляторные блоки представляют собой электрохимические элементы в удобной упаковке. Когда аккумулятор заряжается или разряжается, происходит химическая реакция. Как и многие химические реакции, эти реакции зависят от температуры. Управление температурой — это поддержание аккумуляторов при температурах, которые являются безопасными для и обеспечивают оптимальную производительность аккумуляторов .

Аккумуляторные блоки по индивидуальному заказу — это инвестиция. Применение хороших методов терморегулирования гарантирует эти вложения, гарантируя, что батареи обеспечивают эффективной энергии, , имеют длительный срок службы , и не представляют угрозы для безопасности.

В этой статье мы объясним принципы и методы управления температурным режимом. Мы рассмотрим, как при разработке системы управления температурным режимом (TMS) необходимо уравновешивать различные цели и затраты. Мы также подробно рассмотрим, как терморегулирование повышает безопасность и производительность аккумулятора.

Aved разрабатывает и производит индивидуальные аккумуляторные блоки для промышленных и производственных применений. Чтобы начать работу над собственным аккумуляторным решением, свяжитесь с нами или запросите расценки .

Принципы управления температурным режимом

В основе всего управления температурным режимом лежит простое уравнение: скорость изменения температуры равна скорости внутреннего тепловыделения за вычетом тепловых потерь из-за конвекции, теплопроводности и излучения. Таким образом, регулирование температуры зависит от , уменьшающего чрезмерное внутреннее тепловыделение и , способствующего отведению тепла в окружающую среду .

Здесь мы рассмотрим некоторые из основных методов, используемых для отвода тепла.Кроме того, мы обсудим, как «идеальная» TMS ограничена компромиссами.

Методы терморегулирования

Во многом благодаря инновациям в индустрии электромобилей, методы управления температурным режимом продолжают совершенствоваться вместе с технологиями аккумуляторов. Существует много типов TMS. У каждого из них есть свои преимущества и недостатки в зависимости от области применения. Давайте рассмотрим некоторые из наиболее распространенных типов систем терморегулирования.

Многие батареи используют преднамеренные методы пассивного управления температурой , по крайней мере, в некоторой степени.Пассивное управление температурой основано на передаче тепла за счет конвекции, теплопроводности и излучения без потребления энергии батареи. Хорошо спроектированные батареи отводят избыточное тепло в окружающую среду за счет различных факторов, в том числе:

• Выбор ячеек
• Расстояние между элементами
• Конструкция блока
• Материалы для управления температурой
• Конструкция батарейного отсека

Пассивное управление температурой хорошо работает для многих приложений, но может быстро перегружаться при высоких температурах окружающей среды или зарядке аккумуляторов или разряжается агрессивно.В этих случаях необходимо активное терморегулирование. Активное управление температурой эффективно отводит тепло , но для этого требуется дополнительная мощность, обычно от батареи.

Существует два основных типа активного терморегулирования: с воздушным охлаждением и с жидкостным охлаждением . Воздушное охлаждение с помощью вентиляторов — очень распространенный метод, который может быть сравнительно легким. Однако воздух не является хорошим проводником тепла . Он выполняет свою работу для небольшой электроники, но этого может быть недостаточно для более крупных и энергоемких приложений.Кроме того, однонаправленные вентиляторы могут привести к неравномерному охлаждению.

Распределение температуры является важным фактором для систем охлаждения, которые зависят от циркуляции воздуха или жидкостей. Эти системы часто очень эффективны, но они также могут приводить к температурной неоднородности. Источник изображения: Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии

В жидкостном охлаждении используется поток веществ с высокой удельной теплоемкостью (способность поглощать тепловую энергию без изменения температуры), таких как вода, масло, глицерин и уайт-спирит.Таким образом, это часто более эффективно, чем воздушное охлаждение. Однако системы жидкостного охлаждения добавляют сложность, стоимость и вес.

Идеалы управления температурой и компромиссы

Как выглядит идеальная система терморегулирования? Идеальная система:

• Легкий
• Компактный
• Дешевый в производстве
• Низкие эксплуатационные расходы и простота в обслуживании
• Универсальность (с точки зрения климата и условий использования)
• Непаразитарные

Многие из этих функций являются взаимоисключающими.Есть компромиссы в дизайне. Хорошие системы терморегулирования находят баланс между эффективностью, размером, весом, стоимостью и потреблением энергии.

Каждому нужен компактный и легкий аккумуляторный блок, но уменьшение размера и веса часто достигается за счет высокоэффективных мер по регулированию температуры. Например, в смартфон не поместится система жидкостного охлаждения. Точно так же никто не хочет использовать энергию батареи для работы системы управления температурой. Минимизация использования паразитной мощности — общая цель, которая, опять же, достигается за счет эффективности.Системы воздушного и жидкостного охлаждения могут быть очень эффективными, но они потребляют энергию аккумулятора.

Наконец, полезная функция — универсальность. Некоторым батареям необходимо хорошо работать в широком диапазоне температур. Например, аккумуляторные батареи для электромобиля должны правильно работать в очень жарких и очень холодных условиях.

Контроль температуры помогает батареям работать должным образом

Хорошая TMS позволяет аккумулятору работать как предназначено как можно дольше .Применяя хорошие методы терморегулирования, дизайнеры и инженеры гарантируют, что их аккумуляторные блоки:

• Имеют длительный срок службы
• Не теряют свою способность к нежелательным реакциям саморазряда
• Разряд при желаемом напряжении

Конечно, контроль температуры — лишь одна из многих переменных, связанных с производительностью и сроком службы аккумулятора. Аккумуляторные батареи предназначены для определенных условий использования. Чтобы максимально эффективно использовать батареи, используйте их в оптимальных условиях.Также помните о таких факторах, как глубина разряда и скорость заряда или разряда.

Срок службы и температура

Хорошее управление температурой продлевает срок службы батареи. Обычно мы не говорим о конкретной единице времени, когда говорим о сроке службы батареи. Вместо этого мы ссылаемся на срок службы циклов батареи, количество циклов заряда-разряда, которое может выдержать батарея до того, как ее характеристики ухудшатся. При использовании батареи в электрохимических элементах медленно происходят химические изменения.По мере накопления этих изменений емкость аккумулятора уменьшается.

Температура сильно влияет на срок службы батареи. Высокие температуры ускоряют химические реакции, в том числе нежелательные. Использование батареи при высоких температурах приводит к быстрой деградации электрохимического элемента, сокращая срок службы. Хорошее терморегулирование обеспечивает долгий срок службы.

Саморазряд, срок хранения и температура

Все батареи испытывают саморазряд , спонтанную потерю накопленной емкости из-за нежелательных химических реакций в элементах.Саморазряд не требует соединения клемм аккумулятора.

Саморазряд со временем снижает емкость аккумуляторов. Это означает, что первичные (неперезаряжаемые) батареи имеют ограниченный срок хранения. Вы не можете хранить первичные элементы в хранилище вечно, потому что саморазряд медленно, но неуклонно истощает их емкость. Это также означает, что вторичные (перезаряжаемые) аккумуляторные батареи со временем теряют емкость.

Как уже упоминалось, нежелательные химические реакции вызывают саморазряд.Эти реакции происходят быстрее при более высоких температурах. При хранении или использовании поддержание батарей в оптимальном температурном диапазоне сводит к минимуму саморазряд, предотвращая потерю емкости и продлевая срок их хранения .

КПД по напряжению и температура

Для правильной работы батарейные блоки должны обеспечивать определенное напряжение между их выводами. Хотя это можно было бы рекламировать как номинальное напряжение — скажем, 12 вольт, — аккумуляторные блоки на самом деле вырабатывают диапазон напряжений в течение всего цикла разряда.

Как показано здесь, низкие температуры снижают напряжение. Кривые представляют разряд при 45 ° C, 34 ° C, 23 ° C, 10 ° C, 0 ° C, -10 ° C и -20 ° C сверху вниз. Низкие температуры снижают напряжение. Высокие температуры, хотя и увеличивают напряжение, способствуют саморазряду и сокращают срок службы. Источник изображения: Lijun Gao

Температура — одна из важных составляющих эффективности напряжения батареи. Высокая температура увеличивает фактическое напряжение батареи .Это может не создавать проблем с производительностью, но может нанести вред долговечности. Помните, что высокие температуры могут разрушить электрохимический элемент и сократить срок службы батареи. И наоборот, низкие температуры могут значительно снизить энергоэффективность аккумуляторной батареи.

Системы управления температурой обеспечивают безопасность батарей и людей

Температурный менеджмент имеет первостепенное значение для безопасности аккумуляторных батарей. Пожары, связанные с литий-ионными батареями в телефонах Samsung Galaxy Note 7, подчеркивают важность хорошего дизайна и регулирования температуры.Отсутствие управления температурой не было причиной проблем Note 7, как таковой — по словам Samsung, дефекты батареи привели к короткому замыканию и перегреву, — но управление температурой определенно снижает риск этих событий.

Разработчики аккумуляторов предполагают, что их аккумуляторы будут использоваться в определенных условиях эксплуатации. Но они план по нарушению условий. Реальный мир непредсказуем и сложен. Преднамеренно или случайно аккумуляторы подвергаются неправильному обращению. Условия злоупотребления относятся к любой ситуации, когда батареи получают повреждения или работают за пределами расчетных условий.

Условия неправильного использования, связанные с температурой, включают короткое замыкание (например, вызванное механическим повреждением или неправильным использованием), быструю зарядку или разрядку, а также перезаряд или перенапряжение. Эффективная система управления температурой предотвращает возгорания, взрывы и другие опасности, контролируя температуру аккумуляторной батареи. TMS может быть не в состоянии поддерживать оптимальную рабочую температуру в ненадлежащих условиях, но он может предотвратить или предотвратить тепловой разгон .

Когда аккумулятор выделяет тепло быстрее, чем может его рассеять, это значит, что он находится в тепловом разгоне. Температурный разгон — одна из основных проблем при исследованиях в области аккумуляторной техники. Во время теплового разгона в деструктивном контуре положительной обратной связи происходят множественные отказы. Ячейки разрываются, химические вещества испаряются, а аккумулятор загорается. TMS предотвращает это.

Это видео от CNET объясняет, как недостатки в конструкции батареи Note 7 привели к тому, что они часто работали в ненадлежащих условиях, испытывая короткие замыкания и иногда перегрев.

Для обеспечения безопасности и производительности инвестируйте в эффективное управление температурным режимом аккумулятора

Батареи накапливают и выделяют энергию посредством контролируемых электрохимических реакций. Скорость и эффективность этих реакций зависят от температуры окружающей среды. Разряд электричества также выделяет тепло. Эффективная система терморегулирования (TMS) важна для безопасности и производительности батареи.

TMS пассивно или активно регулирует температуру батареи.Пассивное управление температурой просто способствует теплообмену между батареей и окружающей средой. Это дешево и не потребляет энергию батареи, но часто не справляется с неправильными условиями. Активное управление температурой потребляет электроэнергию для поддержания температуры батареи, обычно с потоком воздуха или жидкости. Эти типы TMS могут быть очень эффективными при регулировании температуры, но также часто являются более громоздкими, тяжелыми и более дорогими.

Управление температурой позволяет батареям работать с максимальной эффективностью и с максимально долгим сроком службы.Эффективность напряжения батареи, срок службы, саморазряд и срок хранения зависят от температуры. TMS поддерживает оптимальную температуру для поддержания оптимальной производительности.

Наконец, терморегулятор обеспечивает безопасность. Удерживая батареи от перегрева, TMS предотвращает возгорания, взрывы, выброс токсичных газов и другие опасности.

Независимо от вашего применения, Aved может спроектировать, испытать и изготовить аккумуляторные блоки с системой терморегулирования, обеспечивающей безопасную и эффективную работу. Свяжитесь с нами , чтобы обсудить ваш конкретный проект, или запросите расценки , чтобы начать работу над индивидуальным решением для аккумуляторной батареи.

Почему недорогая тепловая батарея может стать швейцарским армейским ножом для сокращения выбросов

Когда вы думаете о влиянии человечества на климат, на ум приходят изображения выхлопных газов самолетов и автомобилей. Однако на авиацию и автомобили приходится только 2% и 6% мировых выбросов углерода соответственно.

Другой сектор, о котором почти никто не говорит, имеет более высокие выбросы, чем оба эти вместе взятые, составляя 10% парниковых газов нашей планеты: промышленное тепло.

Высокие температуры, необходимые тяжелой промышленности для производства стали, алюминия, бетона, цемента, стекла и других важных ресурсов, в основном связаны с сжиганием ископаемого топлива — часто богатого углеродом кокса или угля.

И огромное количество этой тепловой энергии, не говоря уже о тепле, вырабатываемом такими источниками, как обычные электростанции, просто ежедневно тратится впустую.

Если бы это тепло улавливалось, сохранялось и повторно использовалось при необходимости, это могло бы значительно повысить энергоэффективность, сократив как затраты, так и выбросы во многих отраслях промышленности.

Норвежский стартап EnergyNest выпустил новый тип модульных тепловых батарей, способных хранить отработанное тепло в течение часов, дней или даже недель с минимальными потерями. При нормированной стоимости хранения, которая, как утверждается, составляет всего 15 евро (17,60 долларов США) за МВтч для крупных проектов, что в 47 раз дешевле, чем литий-ионное хранилище коммунального масштаба, неудивительно, что стартап уже подписал сделки. с такими, как Siemens, EDF и Eni.

И даже если тяжелая промышленность заменит ископаемое топливо, используемое для получения высокотемпературного тепла, более чистыми альтернативами, такими как водородные или дуговые электропечи, работающие на возобновляемых источниках энергии, компании все равно сократят свои расходы на отопление за счет сокращения и рециркуляции отработанного тепла.

«Все промышленные производители, у которых есть тепловые процессы, выиграют от нашей технологии», — сказал исполнительный директор EnergyNest Кристиан Тиль Recharge . «Пивоварни, химическая промышленность, фармацевтика, производители стали, алюминия, бетона, кирпича и другие строительные компании — все они работают с высокотемпературным теплом.

«Обезуглероживание электростанций с комбинированным циклом [на природном газе] также входит в нашу повестку дня, и мы можем предложить 24-часовую концентрирующую солнечную энергию [CSP] на 30-50% ниже стоимости хранения расплавленной соли».

Согласно исследованию, проведенному аналитиком Aurora Energy Research по заказу EnergyNest, к 2030 году сегмент тепловых батарей открывает глобальные рыночные возможности на сумму 300 миллиардов долларов — в три раза больше, чем рынок электрических батарей для коммунальных предприятий.

Как работает тепловая батарея и как ее можно использовать

Тепловая батарея EnergyNest имеет длину шесть метров 1.Модуль 5MW _th размером с транспортный контейнер, который состоит из труб из углеродистой стали, петляющих внутри и из длинных цилиндров из Heatcrete — недорогого запатентованного материала, подобного бетону, изготовленного из минерального кварцита с небольшим количеством цемента, химикатов. связующие и суперпластификаторы, обладающие отличными теплоаккумулирующими свойствами. Высокотемпературное тепло до 430 ° C может накапливаться в Heatcrete, а затем выделяться через жидкий теплоноситель — синтетическое масло или пар — прокачиваемый по его стальным трубам.

Поскольку тепловая батарея является модульной и штабелируемой, в проектах может использоваться любое количество единиц — от одного на небольшом промышленном предприятии до нескольких тысяч, необходимых для 24-часового гигаваттного проекта CSP.

Частная компания EnergyNest разрабатывает индивидуальные системы аккумулирования тепла, включающие такие элементы, как теплообменники, электрические нагреватели, парогенераторы, дополнительные трубопроводы и интеграцию с существующими объектами, — для удовлетворения всех возможных применений технологии.

«Так, например, в проекте, который мы реализуем на заводе производителя кирпича Senftenbacher в Австрии, который представляет собой проект по утилизации отработанного тепла, мы используем избыточное тепло, вырабатываемое печной печью», — объясняет Тиль. «Мы устанавливаем теплообменник рядом с печью и отводим тепло из теплообменника в масляную систему с замкнутым контуром. Некоторые небольшие насосы перекачивают горячее масло, и тогда хранилище Heatcrete действительно нагревается. А затем, когда мы разряжаем этот проект, тепло от жидкости приводит в действие стандартный парогенератор.А пар повышает температуру в печи ».

Универсальность технологии можно увидеть, сравнив эту договоренность с проектом EnergyNest на парогазовой электростанции Sloecentrale мощностью 870 МВт в Нидерландах, которая повысит эффективность и сократит выбросы на заводе с использованием совершенно иной бизнес-модели.

В электростанциях с комбинированным циклом используются газовые турбины, вырабатывающие электричество, которые в качестве побочного продукта вырабатывают высокотемпературное тепло, а затем превращают это отработанное тепло в пар для привода паровых турбин, вырабатывающих электричество.Sloecentrale, частично принадлежащая EDF, будет покупать ветровую или солнечную энергию по низкой цене или по отрицательной цене из сети (в ветреные и / или солнечные периоды) и преобразовывать эту электроэнергию в тепло с помощью электрического нагревателя. Это тепло будет накапливаться в батарее EnergyNest, а затем преобразовываться в пар (через парогенератор) для питания паровой турбины станции, когда оптовая цена на электроэнергию высока. Этот ценовой арбитраж увеличит доход завода, поскольку аккумулятор снижает затраты на топливо, а также помогает сбалансировать сеть в периоды высокой выработки возобновляемых источников энергии.

Аналогичным образом, система Heatcrete может превратить газовые или мазутные электростанции открытого цикла, не имеющие вторичной паровой турбины, в парогазовые установки de facto .

В качестве альтернативы EnergyNest могла бы преобразовать дешевую избыточную возобновляемую энергию в тепло для использования на ближайшем производственном предприятии или в системе централизованного теплоснабжения.

«CSP — прямая подгонка»

Тиль — бывший вице-президент производителя ветряных турбин Senvion — не считает, что преобразование возобновляемой энергии в тепло и обратно в электричество будет хорошим применением этой технологии.В то время как система EnergyNest предлагает КПД до 99% при улавливании, хранении и выводе тепла, проект преобразования тепла в электричество в тепло будет иметь КПД в оба конца только около 40% из-за потеря энергии из-за преобразования электричества в тепло (с помощью электрического нагревателя) и последующего преобразования электричества в пар (с помощью парогенератора) для привода турбины.

«Электричество на входе и выходе — не наша игра, — объясняет Тиль. «И именно поэтому мы не видим себя в конкуренции с литий-ионными хранилищами или хранилищами для горячей породы от Siemens Gamesa.Технически мы могли бы это сделать, но здесь нет экономического обоснования. Так что EnergyNest действительно стремится к тем проектам, в которых тепло играет важную роль ».

Это, однако, включает CSP, где высокотемпературное тепло приводит в действие паровые турбины для производства электроэнергии. Например, в проектах CSP с параболическим желобом изогнутые зеркала отражают концентрированный солнечный свет на теплопоглощающую трубку, содержащую синтетическое масло, что делает ее чрезвычайно горячей, а тепло используется для вращения парогенератора. Этот нефтепровод можно просто подключить к модулям Heatcrete, при этом тепло сохраняется в течение нескольких часов, чтобы обеспечить круглосуточную подачу электроэнергии.

В настоящее время только системы CSP, которые используют расплавленную соль в качестве теплоносителя — в проектах с силовыми вышками, где плоские зеркала отражают солнечный свет на приемник наверху башни — могут использоваться для питания базовой нагрузки.

«Мы определенно подходим прямо здесь и можем предложить [24-часовую производительность] на 30-50% ниже стоимости хранения расплавленной соли», — говорит Тиль. «Расплавленная соль — это хранилище энергии, но это также и химический завод. Мы можем убрать всю сложность и стоимость химического завода и заменить его твердотельным накопителем энергии без движущихся частей и сделать эти установки CSP намного дешевле.

«Мы провели наши расчеты стоимости нашего хранилища CSP и пришли к цифре 15 евро / МВтч [для гигаваттной станции]».

Для сравнения, по словам финансового консультанта Lazard, аккумуляторная батарея стоит 165-325 долларов за МВтч для проектов коммунального масштаба.

Первый проект EnergyNest CSP на нефтеперерабатывающем заводе итальянского нефтяного гиганта Eni в Геле, Сицилия, должен быть установлен в конце этого года или, возможно, в 2021 году. Норвежская компания подключит тепловую батарею к массиву CSP, что позволит ей производить круглые круглосуточный пар, частично вытесняющий пар, вырабатываемый на ископаемом топливе, и сетевое электричество на объекте, что снижает углеродный след предприятия.

Eni теперь также рассматривает возможность использования оборудования EnergyNest на своих собственных газовых электростанциях.

«Очевидно, что эта технология имеет более широкое применение, чем просто CSP», — говорит Франческа Феррацца, старший вице-президент Eni по исследованиям и технологическим инновациям, декарбонизации и экологическим исследованиям и разработкам. «Все сводится к стоимости и надежности. Он должен быть прибыльным и соответствовать коммерческой схеме.

«Если технология работает в этих двух очень разных случаях — солнечной тепловой энергии и традиционной газовой электростанции — то она может работать где угодно.

Срок окупаемости

Тиль сообщает Recharge , что какое бы приложение ни выбрал клиент, срок окупаемости составит от двух до семи лет, что позволяет компаниям потенциально сэкономить миллионы долларов в течение 20–30-летнего проекта EnergyNest.

Siemens Energy признала потенциал технологии — в июне она заключила долгосрочное партнерство с EnergyNest для совместной разработки решений по хранению тепловой энергии для промышленных компаний.

«У нас есть надежный партнер в компании Siemens, который обращается к большой базе промышленных клиентов — как в Европе, так и во всем мире, — с которыми мы можем предоставить готовые энергетические решения для декарбонизации», — говорит Тиль.

«Хранение энергии — ключ к декарбонизированному миру», — сказал Йорн Шмюкер, исполнительный директор подразделения «Крупное вращающееся оборудование» компании Siemens Energy. «Благодаря [нашей] программе Future of Storage и нашему сотрудничеству с EnergyNest мы можем предложить нашим клиентам именно те решения, которые помогают устойчиво обезуглероживать промышленный сектор — с серьезным преимуществом повышения эффективности и экономики их заводов»

Короче говоря, тепловая батарея EnergyNest — своего рода швейцарский армейский нож сокращения выбросов — кажется беспроигрышным везде, где присутствует крупномасштабное тепло.