Пользовательские аккумуляторы Имейте свой собственный темп для зарядки и разрядки, что, естественно, генерирует некоторую тепло. Немного тепла в порядке, но слишком много может быть проблемой. Температура окружающей среды также играет роль – Горячие условия могут нанести ущерб, в то время как холодные снижают эффективность.
Вот почему тепловое управление важно при разработке этих аккумуляторных компаний; Он обеспечивает плавную работу, сохраняя правильную температуру и предотвращая перегрев или переохлаждение во время использования и зарядки.
Что такое тепловое управление?
Тепловое управление - это процесс, который хранит систему в пределах его рабочих температурных темпов.
В электронных устройствах это помогает рассеять избыточное тепло, чтобы предотвратить перегрев. Поскольку большинство систем генерируют тепло, существует риск повреждения деликатных компонентов, если тепло накапливается слишком много. Кроме того, чрезмерная внешняя тепло может также мешать электронике.
Инженеры используют решения для теплового управления в различных отраслях, таких как аэрокосмическая, автомобильная, батареи и центры обработки данных. Поддержание оптимальных температур имеет решающее значение для дизайна, поскольку она повышает производительность и долговечность.
Чтобы управлять теплом, они часто полагаются на такие инструменты, как радиаторы и вентиляторы для охлаждения или систем с жидкостью с криогенными жидкостями для быстрого охлаждения. Кроме того, тепловые инженеры могут использовать изоляционные материалы, чтобы уменьшить теплопередачу в чувствительные участки.
В чем разница между активным и пассивным тепловым управлением?
Инженеры разрабатывают системы теплового управления, используя как активные, так и пассивные технологии.
Активные компоненты, такие как вентиляторы и насосы, требуют внешнего источника питания, в то время как пассивные элементы, такие как радиаторы и трубы, нет.
Пассивная технология улучшает естественные процессы, такие как проводимость, конвекция или излучение внутри системы.
Оба типа направлены на улучшение рассеяния тепла и поддержания рабочих температур. Поскольку пассивные инструменты не нуждаются в дополнительной энергии, они, как правило, более бюджетные, чем варианты активного теплового управления.
Примеры методов активного охлаждения
Принудительная конвекция
Многие активные устройства охлаждения используют вентиляторы или воздуходувки, чтобы повысить воздушный поток вокруг горячих частей, что помогает охладить вещи. Ускоряя горячий воздух, этот метод действительно увеличивает конвекцию и делает рассеивание тепла более эффективным.
Термоэлектрические охлаждения
Термоэлектрические охлаждения, или твердотельные тепловые насосы, довольно распространены при работе с полупроводниками. Они тонкие и компактные, обычно зажатые между радиатором и источником тепла.
Когда вы применяете напряжение к ним, они создают разницу температуры между двумя сторонами. Этот больший разрыв температуры помогает повысить скорость проводимости.
Примеры пассивных методов охлаждения
Радиаторы
Граативные раковины распространены в пассивной охлаждающей передаче.
По сути, радиатор, изготовленный из металла, такого как медь или алюминий, который хорошо проводит тепло, прикрепляется к источнику тепла. Тепловая энергия перемещается через металл путем проводимости из горячей части и высвобождается в окружающий воздух через естественную конвекцию с поверхности радиатора.
Тепловые распределители
Тепловые распределители являются популярными пассивными охлаждающими устройствами, которые используют теплопроводящую фольгу или металлические пластины для распределения концентрированного тепла на большую площадь. Как правило, они действуют как промежуточный материал между источником тепла и вторичными теплообменниками.
Тепловое управление для различных химии батареи
Различные типы батарей лучше всего работают в определенных температурных диапазонах. Вот краткое изложение их идеального заряда и температуры сброса:
- Литий-ион: заряд между 0 ° C до 45 ° C; Разряд от -20 ° C до 60 ° C
- NIMH/NICAD: заряд между 0 ° C до 45 ° C; Разряд от -20 ° C до 65 ° C
- Свинцовая кислота: как зарядка, так и разгрузка хороши от -20 ° C до 50 ° C
Производители полагаются на технические данные и компьютерные модели, адаптированные для клиентов, чтобы моделировать, как работают батареи в различных ситуациях, включая изменения температуры. Эти модели помогают дизайнерам выяснить тепловые ограничения, чтобы они могли создавать эффективные системы теплового управления, следя за тем, чтобы аккумуляторы хорошо работали в всевозможных условиях.
Что произойдет, если батареи не имеют термического управления
Батареи нагреваются из -за сопротивления в электрическом токе. Поскольку ток течет через детали, такие как соединения и электролиты, он генерирует тепло. Больше сопротивления приводит к большему теплу, что может изнашивать материалы и уменьшать емкость батареи, иногда даже вызывая термический побег.
И наоборот, холодные температуры снижают проводимость, что затрудняет перемещение электронов и повышению сопротивления. Это может привести к плохим проблемам производительности и зарядки с определенными типами батарей.
Заключение
Тепловая сбежание и снижение производительности являются ключевыми проблемами термического управления для батарей. Многие компании требуют аккумулятора для прохождения тепловых испытаний для сертификации. Понимание вашего конкретного приложения и промышленности помогает разработать соответствующий аккумулятор, который демонстрирует безопасную работу.
