Радиаторы и батареи отопления. Большой ассортимент, помощь в рассчете

Радиаторы отопления (другое название — батареи отопления), неизменно присутствуют в каждой квартире советской постройки, и довольно часто встречаются в современных домах. После подключения радиаторов можно не беспокоиться о комфортной погоде в доме и о теплой зиме в офисе. Сегодня отечественный рынок теплового оборудования предлагает широкий спектр последних от всевозможных производителей и предоставляет следующие дополнительные услуги: расчет, монтаж, замена, подключение или установка батарей отопления.
 

Как купить батареи отопления в «Tavago»?

Выбирая радиаторы отопления, обязательно обратитесь в наш Интернет-магазин «Tavago». Мы с профессиональным азартом расскажем Вам об особенностях тех или иных моделей, посоветуем, какую из них лучше подобрать для Ваших потребностей, поможем осуществить расчет радиаторов отопления, исходя из площади помещения и высоты потолков. При необходимости, специалистами нашей компании будет осуществлена установка батарей отопления в квартире или другом помещении со всеми гарантиями на проделанную работу.
В данном разделе сайте Вы найдете алюминиевые и биметаллические секционные радиаторы отопления, цены которых ориентированы на российского покупателя.

Подбирая радиаторы отопления, нужно обращать внимание на показатели тепловой мощности, рабочее давление и тип устройства.

Конечно, далеко не каждый покупатель в состоянии истолковать для себя номинальные значения этих показателей. Не беспокойтесь: мы проконсультируем по всем возникающим вопросам, поможем выбрать и купить батареи отопления с оптимальным потенциалом. Просто позвоните нам по телефону в Москве +7 (495) 777-67-22, и озвучьте Ваши пожелания.
 

Монтаж радиаторов отопления из алюминия и биметалла.

Установка радиаторов отопления из биметалла рассчитана на центральные системы отопления. Данный вид батарей хорошо себя зарекомендовал в экстремальных условиях нестабильного давления, они также более устойчивы к жесткому составу магистрального теплоносителя, куда входят химически активные присадки. Соприкасаясь со стальным сердечником радиатора, теплоноситель наносит ему минимальный урон.

Монтаж радиаторов отопления из алюминия, как правило, производится в рамках автономной системы отопления — в частных домах, офисах, на складах, где имеется своя котельная.

Как подобрать батарею отопления для дома и в квартиру по площади?* — FONAR.TV

Какие виды радиаторов отопления подходят для дома и квартиры?

Особенность закрытых отопительных систем, характерных для частных домовладений, заключается в возможность комбинирования с любыми из существующих разновидностей радиаторов, поэтому вы можете купить алюминиевые, биметаллические или стальные модели. Их всех объединяет высокая производительность и простота установки. Дополнительный аргумент в пользу стальных моделей — их можно доукомплектовать контроллерами для возможности регулировки температуры.

Если же вы хотите купить радиатор отопления для квартиры, рассматривайте только чугунные и биметаллические модели. Они устойчивы к коррозии, не подвержены деформации в случае гидравлических ударов и у них максимальный эксплуатационный срок среди всех вариантов. Но также есть ограничения по типу отопительного комплекса. Для систем с принудительной циркуляцией теплоносителя подходят любые батареи отопления, для естественной — только чугунные или алюминиевые.

Основные виды радиаторов отопления: плюсы и минусы

Для дома эксперты рекомендуют остановиться на стальных или биметаллических радиаторах отопления. Плюс стальных — в их большом рабочем ресурсе — они прослужат не менее четверти века без потери заводского состояния. У них невысокое рабочее давление, поэтому они считаются не самым лучшим вариантом для многоэтажных домов. К их преимуществам также относится: простой монтаж, огромный ассортимент решений по ширине и высоте, доступная цена и простой, лаконичный дизайн.

Биметаллические модели практически полностью идентичны алюминиевым. Их отличает только материал коллектора — у биметалла он стальной. К особенностям таких конфигураций относится высокое рабочее давление, маленький вес и хорошая совместимость с любыми трубами. Если не знаете, какой радиатор отопления выбрать, отталкивайтесь от бюджета. Стальные — самые дешёвые, биметаллические — на 35–40 процентов дороже.

Как рассчитывают продуктивность работы радиаторов отопления?

Стандартная формула, от которой можно отталкиваться, — 100 ватт прогревают один квадратный метр. Если умножить 100 ватт на площадь конкретного помещения, вы получите требуемую величину тепловой мощности. Её можно набрать с помощью одного или нескольких радиаторов отопления, в зависимости от количества окон и свободного места, отведённого под их установку.

Но формула актуальна только в случае максимального утепления постройки. Для угловых комнат надо делать 25-процентный запас, компенсирующий тепловые потери. На каждое окно также приходятся дополнительные десять процентов. Если радиатор отопления встроен в нишу в стене, к полученному числу также желательно добавить пять процентов. При наличии нескольких факторов, их нужно суммировать, и исходя из полученного значения, выбирать оптимальную модель.

При этом проводить расчёт радиаторов отопления нужно ещё на этапе проектирования всей системы.

---

Если вас интересует конкретный производитель, продукция которого не представлена в магазинах, на сайте leyka.com.ua вы найдёте огромный выбор батарей отопления для любых условий эксплуатации. Компания сотрудничает с отечественными заводами на официальных началах, поэтому реализует оригинальные батареи для отопления с гарантией.

Оформить заказ можно на сайте или связавшись с менеджерами компании по телефону или через форму на сайте. У них также можно получить дополнительную консультацию. Для удобства покупателей к каждому наименованию предусмотрено детальное описание. Удобный интерфейс сайта, упрощающий выбор оборудования, доступная стоимость и профессиональная помощь — преимущества интернет-магазина.

Нашли опечатку? Выделите текст и нажмите Ctrl + Enter.

отличия биметаллических и полубиметаллических радиаторов, преимущества и недостатки

Наиболее востребованными считаются биметаллические радиаторы отопления. Они объединили в себе несколько классических видов оборудования. В нашей статье рассмотрим подробно виды, технические характеристики и расчет количества секций биметаллических радиаторов отопления.

Содержание:

1. Отличия биметаллических и полубиметаллических радиаторов
2. Преимущества и недостатки
3. Монолитные и секционные радиаторы
4. Технические характеристики биметаллических радиаторов отопления

Отличия биметаллических и полубиметаллических радиаторов

Биметаллические радиаторы. В них изготовлена только внешняя часть из алюминия. Изготавливают батареи следующим образом: после сварки трубы заливают алюминием под давлением. Таким образом, теплоноситель протекает, не соприкасаясь с алюминием. А контакт происходит только со сталью. Поэтому радиатор не подвергается коррозии, увеличивается его долговечность и прочность. 

Также изготавливают сердечник радиаторов из меди. Такие радиаторы отличаются высоким качеством, но и стоимость их дороже. В отопительной системе, где в теплоноситель добавляется антифриз такие радиаторы отлично подходят. Так как такой теплоноситель быстро изнашивает трубы из стали. 

Полубиметаллические радиаторы. В таких радиаторах сердечник изготавливается из 2 металлов. Горизонтальные каналы укрепляются алюминием, а вертикальные – сталью. Теплоотдача прибора значительно увеличивается из-за большого количества алюминия. Но с другой стороны наличие большого количества алюминия является недостатком, так как контактирует с водой и вызывает коррозию оборудования. 

Из-за разности тепловых расширений стальной и алюминиевой части сердечника может произойти их смещение, в результате чего работать радиатор будет нестабильно.

В квартирах, где устроена центральная система отопления, происходят скачки с высоким давлением и часто используется некачественный теплоноситель. Поэтому в таких домах желательно использовать биметаллические радиаторы. Ведь полубиметаллические с трудом выдерживают такие факторы. Для качественного отопления помещения лучше применять биметаллические радиаторы, хоть они обойдутся немного дороже. 

Преимущества и недостатки

При изготовлении биметаллических радиаторов были соблюдены все нюансы и требования, поэтому такие приборы имеют множество преимуществ:

1. Достаточно высокая прочность радиатора. Благодаря сердцевине, изготовленной из стали, которая не подвергается гидравлическим толчкам и сопротивляется высоким давлениям, достигается прочность оборудования. 
2. Большой срок службы. Благодаря качественной сборке радиатора, а также применения двух разных металлов они могут служить до 50 лет.
3. Биметаллические радиаторы не подвергаются коррозии. Так как теплоноситель контактирует только со сталью. 
4. Красивый внешний вид. Благодаря тому, что алюминий поддается литью можно создать абсолютно любой внешний вид, который подойдет для вашего интерьера. Деление на секции помогает выбору требуемой мощности.
5. Быстрая реакция термостата. Связано это с небольшим объемом теплоносителя в сравнении с другими радиаторами. Поэтому в вашем помещении всегда будет комфортная температура.
6. Быстрая отдача тепла. Так как алюминий способствует быстрому распределению тепла. Если расстояние между осями составляет 5 см, то отдача тепла может быть до 190 Вт. 

Преимуществ у биметаллических радиаторов много, но есть и два недостатка:

1. Есть недорогие модели, которые не противостоят коррозии и подвергаются ржавчине. Поэтому лучше выбирать более дорогие модели. Ведь на отопительной системе лучше не экономить. 
2. Высокая стоимость. Другие модели радиаторов стоят значительно меньше. Но так как биметаллические радиаторы имеют высокие технические характеристики и отличаются своей долговечностью, то они полностью оправдывают затраты на их приобретение. 

Монолитные и секционные радиаторы

Раньше биметаллические изделия собирались из нескольких секций. Но секционный радиатор страдает от носителя тепла, так как он повреждает стыки и уменьшает срок службы прибора.

В стыках чаще всего случаются протечки теплоносителя. Для того чтобы таких проблем не возникало, были изготовлены цельный медный или стальные приборы, на которые одевалась «рубашка» из алюминия. Их назвали монолитными радиаторами. 

По техническим характеристикам лучше монолитный радиатор:

• Рабочее давление составляет до 100 бар. А в секционных максимально достигает 35 бар.
• Срок службы равен 50 лет, а у секционных от 20 до 25 лет.
• Тепловая мощность из расчета на одну секцию равняется от 100 до 200 ватт.

Монолитные радиаторы стоят дороже секционных. Монолитные приборы выпускают разных размеров по длине и высоте. А в секционных можно выбирать количество секций. Выбрать монолитный радиатор можно любой мощности. 

Если ваша квартира расположена в многоэтажном доме на последних этажах, то теплоноситель будет подвергаться высокому давлению. В таком случае лучше приобрести монолитный радиатор.

Технические характеристики биметаллических радиаторов отопления

Технических характеристик у биметаллических радиаторов намного больше, чем у других батарей отопления. Для централизованной отопительной системы очень важным является способность теплообменника переносить повышенное давление. Внутренняя конструкция биметаллических батарей выдерживает до 40 атмосфер. Другие радиаторы отопления не могут выдерживать такие значения. В технических документах прибора указывается его мощность. Мощность зависит от количества секций радиатора. Рассчитывать ее необходимо исходя из площади отапливаемого помещения. 

Исходя из размеров помещения, расстоянию от пола до окна можно подобрать радиатор любой высоты и ширины. Устанавливать и перевозить биметаллические радиаторы намного легче, чем чугунные из-за небольшого веса. 

Биметаллические батареи могут быть подключены к однотрубной и двухтрубной отопительной системе при помощи нижних и боковых каналов. 

При замене уже существующих радиаторов на биметаллические не нарушится гидравлическая схема. А внешний вид помещения не изменится из-за современного вида биметаллических радиаторов.

Читайте также:

Радиаторы отопления какие лучше — Teplodoma-msk

Радиаторы отопления

Радиаторы отопления цены

Стоимость такого отопительного оборудования зависит как от материалов, так и от размеров и иных технических характеристик радиаторов. Что надо сделать в первую очередь, выбирая радиатор? Произвести точный расчет площади, которую нужно отопить.

Радиаторы отопления какие лучше

Виды радиаторов отопления:

Алюминиевые радиаторы — высокая теплоотдача, и устойчивости к коррозии. Такие радиаторы отлично впишутся в интерьер любого помещения, ведь их внешний вид создается с учетом современных тонкостей дизайна.

Биметаллические радиаторы – устройства, из стального сердечника и внутреннего стального сердечника. Из-за этого у них увеличивается вес. Но, в то же время, это обеспечивает высокое рабочее давление.

Чугунные радиаторы – хороши долгим сроком службы и качества. Такие радиаторы конкурентоспособны и остаются отличным выбором тем, кому нужно качество. 

Стальные батареи – Главное преимущество таких радиаторов – конструкция и низкая стоимость по сравнению с алюминиевыми и биметаллическими отопительными батареями.

 

Купить радиаторы отопления

Радиаторы отопления купить в Москве вы можете в нашем интернет-магазине и выбрать наиболее подходящие для себя, только качественные батареи отопления известных марок (радиаторы Термал, Витатерм, Oasis, батареи Germanium, радиаторы МС-140, радиаторы STI).

 

Купить радиаторы отопления для квартиры

Если у вас всё ещё возникает вопрос какой радиатор отопления выбрать, купить радиаторы отопления для частного дома или купить радиаторы отопления для квартиры. У нас Вы можете купить радиаторы отопления (батареи отопления) оптом и в розницу со склада в Москве. Для оптовых покупателей действует самая гибкая система скидок.

Радиаторы отопления купить в Москве в компании Teplodoma-msk

 

Управление температурным режимом батареи

Температурные эффекты

Пределы рабочих температур

Все батареи зависят от своего электрохимического процесса, будь то зарядка или разрядка, и мы знаем, что эти химические реакции в некотором роде зависят от температуры. Номинальная производительность батареи обычно указывается для рабочих температур где-то в диапазоне от + 20 ° C до + 30 ° C, однако фактическая производительность может существенно отличаться от этого, если батарея эксплуатируется при более высоких или более низких температурах. См. «Температурные характеристики» для получения типичных графиков производительности.

Закон Аррениуса говорит нам, что скорость, с которой протекает химическая реакция, увеличивается экспоненциально с повышением температуры (см. Срок службы батареи).Это позволяет получать больше мгновенной энергии от батареи при более высоких температурах. В то же время более высокие температуры улучшают подвижность электронов или ионов, уменьшая внутренний импеданс ячейки и увеличивая ее емкость.

В верхней части шкалы высокие температуры могут также вызвать нежелательные или необратимые химические реакции и / или потерю электролита, что может вызвать необратимое повреждение или полный выход батареи из строя. Это, в свою очередь, устанавливает верхний предел рабочей температуры для аккумулятора.

В нижней части шкалы электролит может замерзнуть, что приведет к ограничению низкотемпературных характеристик. Но значительно выше точки замерзания электролита производительность батареи начинает ухудшаться, поскольку скорость химической реакции снижается. Даже если батарея может работать при температурах до -20 ° C или -30 ° C, производительность при 0 ° C и ниже может быть серьезно снижена.

Также обратите внимание, что нижний рабочий предел температуры батареи может зависеть от ее состояния заряда.Например, в свинцово-кислотном аккумуляторе по мере разряда аккумулятора сернокислый электролит становится все более разбавленным водой, и его точка замерзания соответственно увеличивается.

Таким образом, аккумулятор необходимо поддерживать в ограниченном диапазоне рабочих температур, чтобы можно было оптимизировать как емкость заряда, так и срок службы. Поэтому для практической системы может потребоваться как нагрев, так и охлаждение, чтобы поддерживать ее не только в рабочих пределах, указанных производителем батареи, но и в более ограниченном диапазоне для достижения оптимальной производительности.

Управление температурным режимом заключается не только в соблюдении этих ограничений. Батарея подвержена нескольким одновременным внутренним и внешним тепловым воздействиям, которые необходимо контролировать.

Источники тепла и водоотводы

Электрический нагрев (Джоулев нагрев)

При работе любой батареи выделяется тепло из-за потерь I ² R, поскольку ток течет через внутреннее сопротивление батареи, независимо от того, заряжается она или разряжается.Это также известно как Джоулев нагрев. В случае разряда общая энергия в системе фиксирована, а повышение температуры будет ограничено доступной энергией. Однако это все еще может вызвать очень высокие локальные температуры даже в батареях с низким энергопотреблением. Во время зарядки такое автоматическое ограничение не применяется, так как нет ничего, что могло бы помешать пользователю продолжать подавать электроэнергию в аккумулятор после того, как он полностью зарядился. Это может быть очень рискованная ситуация.

Разработчики аккумуляторов стремятся поддерживать внутреннее сопротивление ячеек как можно более низким, чтобы минимизировать тепловые потери или тепловыделение внутри батареи, но даже с сопротивлением ячеек всего 1 миллиОм нагрев может быть значительным.См. Примеры в разделе «Влияние внутреннего импеданса».

Термохимический нагрев и охлаждение

Помимо джоулева нагрева, химические реакции, протекающие в ячейках, могут быть экзотермическими, добавляясь к выделяемому теплу, или они могут быть эндотермическими, поглощая тепло в процессе химического воздействия. Поэтому перегрев с большей вероятностью будет проблемой с экзотермическими реакциями, в которых химическая реакция усиливает тепло, генерируемое током, а не с эндотермическими реакциями, когда химическое воздействие ему противодействует.В аккумуляторных батареях, поскольку химические реакции обратимы, химические вещества, являющиеся экзотермическими во время зарядки, будут эндотермическими во время разряда и наоборот. Так что от проблемы никуда не деться. В большинстве случаев джоулев нагрев будет превышать эффект эндотермического охлаждения, поэтому меры предосторожности все же необходимо принимать.

Свинцово-кислотные аккумуляторы экзотермичны во время зарядки, а аккумуляторы VRLA склонны к тепловому разгоне (см. Ниже). NiMH-элементы также являются экзотермическими во время зарядки, и по мере приближения к полной зарядке температура элемента может резко повыситься.Следовательно, зарядные устройства для никель-металлгидридных элементов должны быть спроектированы так, чтобы определять это повышение температуры и отключать зарядное устройство, чтобы предотвратить повреждение элементов. Напротив, никелевые батареи с щелочными электролитами (NiCad) и литиевые батареи эндотермичны во время зарядки. Тем не менее, при зарядке этих аккумуляторов возможен тепловой разгон, если они подвержены перезарядке.

Термохимия литиевых элементов немного сложнее, в зависимости от степени внедрения ионов лития в кристаллическую решетку.Во время зарядки реакция сначала является эндотермической, а затем переходит в слегка экзотермическую в течение большей части цикла зарядки. Во время разряда реакция обратная, сначала экзотермическая, затем переходящая в слегка эндотермическую на протяжении большей части цикла разряда. Как и другие химические составы, эффект джоулевого нагрева больше, чем термохимический эффект, пока ячейки остаются в пределах своих проектных ограничений.

Внешнее тепловое воздействие

Тепловое состояние аккумулятора также зависит от окружающей среды. Если его температура выше температуры окружающей среды, он будет терять тепло из-за теплопроводности, конвекции и излучения. Если окружающая температура выше, аккумулятор будет нагреваться от окружающей среды. Когда температура окружающей среды очень высока, система управления температурным режимом должна работать очень усердно, чтобы поддерживать температуру под контролем. Одиночный элемент может очень хорошо работать при комнатной температуре сам по себе, но если он является частью аккумуляторной батареи, окруженной аналогичными элементами, все генерирующими тепло, даже если он несет одинаковую нагрузку, он может значительно превысить свои температурные пределы.

Температура — ускоритель

Конечным результатом термоэлектрических и термохимических эффектов, возможно, усиленных условиями окружающей среды, обычно является повышение температуры, и, как мы отметили выше, это вызывает экспоненциальное увеличение скорости протекания химической реакции. Мы также знаем, что при чрезмерном повышении температуры может произойти много неприятностей

• Активные химические вещества расширяются, вызывая набухание клетки
• Механическая деформация компонентов ячейки может привести к короткому замыканию или разрыву цепи
• Могут происходить необратимые химические реакции, вызывающие необратимое снижение количества активных химикатов и, следовательно, емкости ячейки
• Продолжительная работа при высоких температурах может вызвать растрескивание пластиковых частей ячейки
• Повышение температуры вызывает ускорение химической реакции, повышение температуры еще больше и может привести к тепловому разгоне
• Газы могут выделяться
• Давление внутри ячейки
• Ячейка может в конечном итоге разорваться или взорваться
• Могут выделяться токсичные или легковоспламеняющиеся химические вещества
• Судебные иски последуют за

Тепловая мощность — конфликт

По иронии судьбы, поскольку инженеры по аккумуляторным батареям стремятся втиснуть все больше и больше энергии во все меньшие объемы, разработчику приложений становится все труднее получить ее снова. К сожалению, большая сила батарей с новыми технологиями является также источником их наибольшей слабости.

Теплоемкость объекта определяет его способность поглощать тепло. Проще говоря, для заданного количества тепла, чем больше и тяжелее объект, тем меньше будет повышение температуры, вызванное теплом.

На протяжении многих лет свинцово-кислотные батареи были одними из немногих источников питания, доступных для приложений с большой мощностью.Из-за их большого размера и веса повышение температуры во время работы не было большой проблемой. Но в стремлении к меньшим, более легким батареям с большей мощностью и плотностью энергии неизбежным следствием является уменьшение тепловой емкости батареи. Это, в свою очередь, означает, что для данной выходной мощности повышение температуры будет выше.

(Это предполагает аналогичный внутренний импеданс и аналогичные термохимические свойства, что не обязательно так.В результате отвод тепла является серьезной инженерной проблемой для аккумуляторов с высокой плотностью энергии, используемых в мощных приложениях. Разработчики ячеек разработали инновационные методы строительства ячеек, чтобы отводить тепло от ячейки. Разработчики аккумуляторных батарей должны найти столь же инновационные решения, чтобы избавить аккумулятор от тепла.

Температурные характеристики аккумуляторных батарей EV и HEV

Подобные конфликты случаются с аккумуляторами электромобилей и сверхвысокого напряжения.Аккумулятор электромобиля большой, с хорошими возможностями рассеивания тепла за счет конвекции и теплопроводности и подвержен небольшому повышению температуры из-за своей высокой теплоемкости. С другой стороны, батарея HEV с меньшим количеством ячеек, но каждая из которых имеет более высокий ток, должна выдерживать ту же мощность, что и батарея EV, менее чем на одну десятую своего размера. Благодаря более низкой теплоемкости и более низким характеристикам рассеивания тепла это означает, что батарея HEV будет подвергаться гораздо более высокому повышению температуры.

Принимая во внимание необходимость поддерживать работу элементов в допустимом температурном диапазоне (см. Срок службы в разделе «Отказы литиевой батареи»), аккумулятор электромобиля с большей вероятностью столкнется с проблемами, связанными с поддержанием его тепла в нижнем диапазоне температур, пока аккумулятор HEV с большей вероятностью будет иметь проблемы с перегревом в условиях высокой температуры, даже если они оба рассеивают одинаковое количество тепла.

В случае электромобиля при очень низких температурах окружающей среды самонагрев (нагрев I ² R) за счет протекания тока во время работы, скорее всего, будет недостаточным для повышения температуры до желаемых рабочих уровней из-за большого размера батареи и для повышения температуры могут потребоваться внешние нагреватели. Это может быть обеспечено за счет отвода части емкости батареи на обогрев. С другой стороны, такое же тепловыделение I ² R в аккумуляторной батарее HEV, работающей в высокотемпературных средах, может привести к тепловому разгоне, и необходимо обеспечить принудительное охлаждение.

См. Также Технические характеристики EV, HEV и PHEV в разделе «Тяговые батареи»

.

Термический побег

Рабочая температура, достигаемая в батарее, является результатом увеличения температуры окружающей среды за счет тепла, выделяемого батареей. Если аккумулятор подвергается чрезмерному току, возникает возможность теплового разгона, что приводит к катастрофическому разрушению аккумулятора.Это происходит, когда скорость выделения тепла внутри батареи превышает ее способность рассеивания тепла. Это может произойти при следующих условиях:

• Первоначально тепловые потери I ² R зарядного тока, протекающего через элемент, нагревают электролит, но сопротивление электролита уменьшается с температурой, так что это, в свою очередь, приведет к более высокому току, вызывающему еще более высокую температуру, усиление реакции до достижения состояния выхода из-под контроля.
• Во время зарядки зарядный ток вызывает экзотермическую химическую реакцию химических веществ в элементе, которая усиливает тепло, выделяемое зарядным током.
• Или во время отвода тепла, возникающего в результате экзотермического химического воздействия, генерирующего ток, усиливает резистивный нагрев из-за протекания тока внутри элемента.
• Слишком высокая температура окружающей среды.
• Недостаточное охлаждение

Если не будут приняты какие-либо защитные меры, последствия теплового разгона могут привести к расплавлению элемента или повышению давления, что приведет к взрыву или пожару в зависимости от химического состава и конструкции элемента. Более подробную информацию см. В разделе «Неисправности литиевых батарей».

Система терморегулирования должна держать все эти факторы под контролем.

Примечание

Температурный разгон может произойти во время зарядки свинцово-кислотных батарей с регулируемым клапаном, когда выделение газа запрещено, а рекомбинация способствует повышению температуры. Это не относится к залитым свинцово-кислотным аккумуляторным батареям, поскольку электролит выкипает.

Регуляторы температуры

Отопление

Относительно легко справиться с низкотемпературными условиями эксплуатации.В простейшем случае в батарее обычно достаточно энергии для питания самонагревательных элементов, которые постепенно доводят батарею до более эффективной рабочей температуры, когда нагреватели могут быть отключены. В некоторых случаях достаточно, чтобы аккумулятор не перезаряжался, когда он не используется. В более сложных случаях, например, с высокотемпературными батареями, такими как батарея Zebra, работающая при температурах, значительно превышающих нормальные температуры окружающей среды, может потребоваться некоторый внешний обогрев, чтобы довести батарею до рабочей температуры при запуске, и может потребоваться специальная теплоизоляция для поддержания температуру как можно дольше после выключения.

Охлаждение

Для маломощных батарей достаточно обычных схем защиты, чтобы поддерживать батарею в рекомендуемых пределах рабочих температур. Однако цепи большой мощности требуют особого внимания к управлению температурным режимом.

Проектные цели

• Защита от перегрева —
  В большинстве случаев это просто включает в себя мониторинг температуры и прерывание пути тока, если температура при достижении температурных пределов достигается с помощью обычных схем защиты.Хотя это предотвратит повреждение аккумулятора от перегрева, оно, тем не менее, может отключить аккумулятор до того, как будет достигнут предел допустимой нагрузки по току, что серьезно ограничит его производительность.
• Рассеивание избыточного тепла —
  Удаление тепла из батареи позволяет переносить более высокие токи до достижения температурных пределов. Тепло выходит из батареи за счет конвекции, теплопроводности и излучения, и задача разработчика блока состоит в том, чтобы максимизировать эти естественные потоки, поддерживая низкую температуру окружающей среды, обеспечивая прочный, хороший путь теплопроводности от батареи (используя металлические охлаждающие стержни или пластины между ячейки, если необходимо), максимально увеличив площадь его поверхности, обеспечив хороший естественный поток воздуха через или вокруг блока и установив его на проводящей поверхности.
• Равномерное распределение тепла —

Даже несмотря на то, что тепловая конструкция батареи может быть более чем достаточной для рассеивания общего тепла, выделяемого батареей, внутри батареи все же могут быть локализованные горячие точки, которые могут превышать указанные температурные пределы. Это может быть проблемой для ячеек в середине многоячеечной упаковки, которая будет окружена теплыми или горячими ячейками по сравнению с внешними ячейками в упаковке, которые обращены к более прохладной среде.

Температурный градиент аккумулятора может серьезно повлиять на срок его службы. Закон Аррениуса указывает, что с увеличением температуры на каждые 10 ° C скорость химической реакции увеличивается примерно вдвое. Это создает несбалансированную нагрузку на элементы в батарее, а также усугубляет любой возрастной износ элементов. См. Также «Взаимодействие между ячейками и балансировка ячеек».

Разделение ячеек во избежание этой проблемы увеличивает объем упаковки.Для выявления потенциальных проблемных участков может потребоваться тепловидение.

Пассивное рассеяние можно еще больше улучшить, установив ячейки в блок из теплопроводящего материала, который действует как теплоотвод. Теплопередача от ячеек может быть максимизирована, если для этой цели используется материал с фазовым переходом (PCM), поскольку он также поглощает скрытую теплоту фазового перехода при переходе из твердого в жидкое состояние. Находясь в жидком состоянии, конвекция также вступает в игру, увеличивая потенциал теплового потока и выравнивая температуру в аккумуляторной батарее.Для этого применения доступны графитовые губчатые материалы с высокой проводимостью, пропитанные воском, который поглощает дополнительное тепло, когда температура достигает точки плавления.

• Минимальная прибавка к весу —
  Для приложений с очень высокой мощностью, таких как тяговые батареи, используемые в электромобилях и HEV, естественного охлаждения может быть недостаточно для поддержания безопасной рабочей температуры, и может потребоваться принудительное охлаждение. Это должно быть крайней мерой, поскольку это усложняет конструкцию батареи, увеличивает ее вес и потребляет электроэнергию.Однако, если принудительное охлаждение неизбежно, первым выбором будет принудительное воздушное охлаждение с помощью вентилятора или вентиляторов. Это относительно просто и недорого, но теплоемкость теплоносителя, воздуха, который предназначен для отвода тепла, относительно мала, что ограничивает его эффективность. В худшем случае может потребоваться жидкостное охлаждение.
  Для очень высоких скоростей охлаждения требуются рабочие жидкости с более высокой теплоемкостью. Вода обычно является первым выбором, поскольку она недорогая, но можно использовать и другие жидкости, такие как этиленгликоль (антифриз), которые имеют лучшую теплоемкость.Вес хладагента, насосы для его циркуляции, рубашки охлаждения вокруг ячеек, трубопроводы и коллекторы для транспортировки и распределения хладагента, а также радиатор или теплообменник для его охлаждения — все это значительно увеличивает общий вес, сложность и стоимость. батареи. Эти штрафы вполне могут перевесить выгоды, которые, как ожидается, будут достигнуты за счет использования химического состава батарей с высокой плотностью энергии.

Рекуперация тепла

В некоторых приложениях, например в электромобилях, как указано выше, есть возможность использовать отработанное тепло для обогрева салона, и большинство автомобильных систем включают в себя некоторую форму интеграции управления температурным режимом аккумуляторной батареи с системами климат-контроля транспортного средства.Однако это полезно только в холодную погоду. В жарком климате высокая температура окружающей среды ложится дополнительным бременем на управление температурным режимом батареи.

Батарея BB10012 с подогревом

уже доступна!

Никки Мойлан 12 ноября 2020 г.

Это та же отличная батарея, которую вы знаете и любите, мы только что включили нагрев.

Любители зимнего кемпинга и клиенты с холодным климатом могут продлить свои приключения при низких температурах в течение длительного периода времени! Мы взяли нашу флагманскую модель BB10012 и добавили к ней внутренний нагревательный элемент с низким энергопотреблением. Теперь у вас может быть 12-вольтовый аккумулятор LiFePO4 с длительным циклом 100 А / ч, который можно использовать в холодную погоду и заряжать в пять раз быстрее, чем свинцово-кислотный, так что вы можете выйти и оставаться там дольше! Посмотрите наше промо-видео с нашим генеральным директором Денисом и главным операционным директором Шоном, которые объясняют ключевые особенности нашей подогреваемой батареи, такие как тот факт, что они могут быть соединены гирляндой для большей мощности в экстремальных условиях.

Наша команда много работала, чтобы найти решения, позволяющие пользователям путешествовать по желаемому пункту назначения даже при низких температурах, не беспокоясь об уровне заряда батареи. Наша технология включает внутреннюю систему обогрева в ограничения по температуре заряда и разряда для системы управления батареями или BMS. Нагревательный элемент прост в использовании и включается переключателем, чтобы предотвратить случайное использование.

Наше видео по установке — это подробный взгляд на то, как наши батареи могут принести наибольшую пользу вашей системе различными способами.

Возьмите это у некоторых из наших партнеров по бренду: такие сильные игроки в мире путешествий, как Келли Лунд и волчья собака Локи, Клей Крофт из Expedition Overland и Чад ДеРоса из Living the Van Life использовали их в своих установках. Они вложили много миль в свои системы и испытали их.

Команда Battle Born Team отправилась в Орегон и встретилась с Чадом, чтобы обсудить все, что связано с путешествиями! С тех пор, как в прошлом Чад попал в жестокую зимнюю метель с системой AGM, он считает, что принял правильное решение перейти на литий, и с тех пор не оглядывался назад.Следите за выпуском нашего новейшего совместного видео с историями клиентов!

«Когда температура падает ниже определенной температуры, система отопления снова срабатывает, нагревает эти батареи, и затем вы можете заряжать их на ходу, не беспокоясь о повреждении батарей», — сказал Чад. Он может преодолеть любую местность на своем четырехколесном высокомощном Vanagon — и оставаться там.

Вы заинтересованы в том, чтобы дополнить свою систему непревзойденной тепловой техникой? Посетите наш интернет-магазин или позвоните нам по телефону 855-292-2831, и один из наших технических специалистов и специалистов по продажам будет более чем счастлив помочь вам приобрести собственный BB10012H.

Amazon.com: Портативный обогреватель Enerco Group Inc DXh22B, желтый: Дом и кухня

Обновление — для воспламенителя требуется отдельная батарея AAA. Просто открутите воспламенитель и вставьте батарею AAA так, чтобы + был направлен вверх в сторону верхней части кнопки.

Так что нам очень нравится наш портативный обогреватель Dewalt … хотя мы вернули первый. У нашего второго есть та же проблема, что и у первого нагревателя. Благодаря тому, кто прокомментировал этот обзор, я узнал, что для воспламенителя требуется батарея AAA.Не знаю, как я пропустил этот факт … Я просматривал направления несколько раз и ни разу не заметил, чтобы об этом упоминалось.

Прочие примечания —

— Нагреватель выделяет довольно много тепла. Мы используем его для спортивных мероприятий дочери. Пока ветер не дует слишком сильно (подробнее об этом через секунду), он отлично работает.

— Индикаторы и выход USB для обоих наших устройств работают, но у нас никогда не было необходимости использовать ни то, ни другое. Я думаю, мы могли бы использовать его для зарядки нашего телефона в крайнем случае, но в этом не было необходимости.

— Жизнь с пропаном довольно хороша. Двух небольших резервуаров хватит на 4-8 часов, в зависимости от ваших настроек.

— Если ветер дует со скоростью более нескольких миль в час, существует опасность того, что пилот вылетит.

— довольно сложно переключить nob с включения нагревателя на другую настройку. Благородный человек имеет тенденцию просто выключать обогреватель … немного потренироваться, и это не проблема.

— Я никогда особо не замечал никаких паров. Это не значит, что вы должны использовать его в шкафу своего дома, но я никогда не чувствовал сильного запаха от паров (в отличие от чего-то вроде керосина)

— Срок службы батареи… Мы заряжаем аккумулятор Dewalt после каждого использования, и у нас никогда не было проблем, связанных с разрядкой аккумулятора во время использования. Аккумулятор в основном питает воздуходувку, поэтому он не тянет большой ток. Приятно то, что батареи также подходят для самого превосходного портативного вентилятора Dewalt. Это отличное сочетание зима / лето для людей, которые много времени проводят на улице.

— Я подозреваю, что если вы используете этот обогреватель вместе с одной из выдвижных палаток EZGoProducts, вы сможете пережить ледниковый период…. просто убедитесь, что вы вентилируете его достаточно хорошо, чтобы удалить углекислый газ и пары.

Итак, хотя кажется, что есть немало минусов, факт заключается в том, что эта вещь отлично работает, если вы находитесь в месте, где ветер не слишком сильный. Нам это действительно нравится.

Новая тепловая батарея может изменить правила хранения возобновляемой энергии

Новая тепловая батарея аккумулирует тепло из возобновляемых источников энергии.

Adobe Photo Stock — lovelyday12

Компания из Южной Австралии представила первое в мире действующее устройство для тепловой энергии (TED).Создатели TED сообщают, что аккумулятор может хранить возобновляемую энергию, имеет большую емкость, чем традиционные аккумуляторы, и полностью пригоден для вторичной переработки.

Термобатарея имеет те же функции, что и литий-ионные и свинцово-кислотные батареи; он может принимать любую форму электрического входа и создавать переменный ток (AC) или постоянный ток (DC).

В отличие от существующих батарей, он может заряжаться и разряжаться одновременно, по словам Сержа Бондаренко, генерального директора CCT Energy Storage.И вместо того, чтобы накапливать электрический заряд, он преобразует подводимый электрический ток в тепло.

«Это устройство, которое принимает любую форму электрического входа на входе и преобразует его в тепловую энергию», — объясняет он. «Мы используем кремний в качестве материала с фазовым переходом, плавим его и накапливаем тепло».

Емкость теплового аккумулятора в 12 раз больше, чем у свинцово-кислотных аккумуляторов, и он может хранить в пять-шесть раз больше энергии, чем литий-ионный. «Таким образом, емкость хранилища значительно выше, чем то, что мы видим сейчас у традиционных аккумуляторных устройств хранения на рынке», — говорит Бондаренко.

Признавая, что у всех технологий есть свои проблемы, Бондаренко по-прежнему считает, что у них есть конкурентное преимущество. Их тепловые батареи значительно дешевле свинцово-кислотных и литий-ионных.

По его оценкам, срок службы батареи составит не менее 20 лет, но им еще предстоит проверить это. Бондаренко объясняет, что характеристики кремниевого материала с фазовым переходом не ухудшаются, поэтому он может служить еще дольше.

По истечении срока службы аккумулятор можно перерабатывать, не оставляя вредных химикатов в окружающей среде.

Доктор Маникам Минакши, эксперт по материалам для хранения энергии в Университете Мердока в Западной Австралии, работает с литий-ионными батареями, которые накапливают энергию в виде химического вещества.

Минакши признает, что, хотя все устройства хранения энергии имеют достоинства и ограничения, тепловые батареи имеют более длительный срок службы и большую емкость, чем литий-ионные.

«Солнечная энергия — это самая распространенная возобновляемая энергия, — добавляет он, — и любая избыточная энергия может храниться в виде тепловой энергии и при необходимости высвобождаться.”

Комментируя новую батарею, он говорит: «Это новое открытие, обеспечивающее альтернативный способ разумного хранения возобновляемой энергии».

Прототип

TED был впервые разработан в 2011 году группой ученых и инженеров. Сейчас компания работает с исследователями из Университета Южной Австралии, чтобы снизить температуру плавления кремниевой подложки, что еще больше снизит конечную стоимость батареи.

«Это отличное сотрудничество», — говорит Бондаренко, добавляя, что две группы учатся друг у друга.Исследователи из университета довели температуру материала с фазовым переходом до 900 градусов по Цельсию, в то время как команда CCT теперь определила температуру кремния до 1600 градусов (2912 градусов по Фаренгейту).

Эндрю Робинсон, генеральный директор CCT Energy Storage, с устройством тепловой энергии (TED)

CCT Накопитель энергии

Следующий шаг — запуск прототипа в поле. Технология масштабируема, поэтому имеет большой потенциал для крупномасштабного хранения энергии. Для начала компания нацелена на «низко висящие плоды» — телекоммуникации и замену дизельного топлива.

Они заключили принципиальное соглашение с крупным владельцем активов в телекоммуникационной отрасли Австралии, который присутствует в Новой Зеландии и США. Батарея будет введена в эксплуатацию на нераскрытом участке в течение следующего месяца или около того.

Они также стали партнерами MIBA Solutions в Европе. MIBA предлагает несколько экологически чистых продуктов, в том числе усовершенствованный зеркальный трекер, который концентрирует солнечное тепло с помощью зеркал.

Устройство занимает только круг диаметром 8 метров, что значительно снижает площадь, занимаемую типичным фотоэлектрическим объектом.Кроме того, он более эффективен, он может вращаться, следуя за солнцем, и переворачиваться вверх дном, чтобы избежать скопления пыли.

Тепло, которое он генерирует, может быть напрямую переведено на TED. «Так что это партнерство, заключенное на небесах», — говорит Бондаренко. «На самом деле, решение по комплексным затратам очень хорошее».

Обе компании поделят свои экспонаты на конференции по возобновляемым источникам энергии и хранению в Риме в конце мая.

CCT Energy Storage подписала соглашение, дающее MIBA Solutions эксклюзивные права на производство, строительство и распространение тепловых батарей в Дании, Швеции и Нидерландах.

Бондаренко также планирует использовать совместную технологию, чтобы помочь отдаленным общинам избавиться от зависимости от дизельных генераторов. Чтобы проверить это, у них на рассмотрении есть проект по оказанию помощи изолированному сообществу на северо-западе Австралии «отключиться от сети».

Кроме того, они собираются подписать лицензию на распространение с крупным проектом экологического жилья в Великобритании, чтобы внести свой вклад в достижение целей устойчивого развития, не связанных с сетью.

«Они используют энергию из возобновляемых источников для местных жителей», — поясняет Бондаренко.«И какую энергию они не используют, они сами возвращают в сеть или продают другим. Так что сообщества в основном будут использовать аккумуляторные батареи ».

Бондаренко говорит, что он в восторге от возможностей. «Это действительно меняет мир».

Раскрытие информации: Натали — старший научный сотрудник Университета Южной Австралии. Она обнаружила их связь с CCT Energy Storage во время интервью с Сержем Бондаренко и не связана ни с командой, ни с проектом .

Самонагревающаяся батарея

для быстрой подзарядки электромобилей

Государственный университет Пенсильвании, Университетский парк

Была разработана самонагревающаяся батарея, которая может заряжать электромобиль за 10 минут на расстояние от 200 до 300 миль, поддерживая 2500 циклов зарядки или эквивалент полумиллиона миль пути.

Литий-ионные аккумуляторы разлагаются при быстрой зарядке при температуре окружающей среды ниже 50 ° F, потому что вместо того, чтобы ионы лития плавно вставлялись в угольные аноды, литий осаждается в виде шипов на поверхности анода.Такое литиевое покрытие снижает емкость элементов, но также может вызвать скачки напряжения и небезопасное состояние батареи. Батареи, нагретые выше порога литиевого покрытия, будь то внешний или внутренний нагрев, не будут иметь литиевого покрытия.

Исследователи обнаружили, что если бы батареи могли нагреваться до 140 ° F в течение 10 минут, а затем быстро остывать до температуры окружающей среды, литиевые шипы не образовывались, и не происходило бы теплового разрушения батареи. Быстрое охлаждение аккумулятора будет достигаться с помощью системы охлаждения, встроенной в автомобиль.Большая разница от 140 до 75 ° F также поможет увеличить скорость охлаждения.

В самонагревающейся батарее используется тонкая никелевая фольга, один конец которой прикреплен к отрицательной клемме, а другой выходит за пределы ячейки, образуя третью клемму. Датчик температуры, прикрепленный к переключателю, заставляет электроны проходить через никелевую фольгу, замыкая цепь. Это быстро нагревает никелевую фольгу за счет резистивного нагрева и нагревает внутреннюю часть батареи.

Для получения дополнительной информации свяжитесь с A’ndrea Elyse Messer по адресу Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов.У вас должен быть включен JavaScript для просмотра .; 814-865-5689.

---

Tech Briefs Magazine

Эта статья впервые появилась в выпуске журнала Tech Briefs за октябрь 2020 г.

Читать статьи в этом выпуске здесь.

Другие статьи из архивов читайте здесь.

ПОДПИСАТЬСЯ

CALIENTÉ | Нагреватели аккумуляторных батарей для электромобилей

Литий-ионные батареи

теряют половину своей номинальной емкости при 0C и не могут заряжаться при температуре ниже -7C (19F).Это приводит к потере половины расчетного диапазона вашего электромобиля или того хуже. Аккумуляторные обогреватели Caliente EV созданы для решения этой проблемы. Наш продукт эффективно нагревает батарею до -7 ° C в режиме подключения, поэтому он может эффективно заряжать аккумулятор. После начала зарядки нагревательная пленка Caliente дополняет тепло, которое генерируется внутри, чтобы быстрее нагреть батарею до оптимальной температуры. Нагреватель Caliente может также использоваться в качестве быстрого и безопасного разрядного резистора, когда необходимо быстро отвести энергию от батареи для регенерации или в случае аварии.

• Колодки для прямого нагревания ModuleDirect — Проще говоря, они являются наиболее экономичным и экономичным способом нагрева батареи. Подушечки обычно имеют толщину 0,011 дюйма (0,28 мм) и могут быть нанесены между ячейками, обернуты вокруг ячеек или модулей или прикреплены к поверхности холодной пластины непосредственно под модулем. Прокладки обеспечивают более быстрое охлаждение, обеспечивая лучшую однородность от ячейки к ячейке, и действуют как диэлектрический барьер между ячейками / модулями / пластинами с минимальным влиянием на эффективность охлаждения.Нагреватели ModuleDirect доступны в саморегулирующемся PTC (50C, 65C, 80C) для встроенной безопасности или с фиксированной мощностью для более высокой производительности.
• Нагреватели жидкости PTC — Саморегулирующиеся до 240 ° C, могут быть погружным нагревателем, помещенным в резервуар для жидкости, или автономным проточным нагревателем.
• Воздухонагреватели PTC — Саморегулирующиеся до 240 ° C, в основном используются для обогрева кабины, но могут использоваться для обогрева аккумуляторной батареи.

• Напряжение и мощность — Caliente может работать практически с любым входным напряжением, включая 800 В.Мы следуем стандартам UL в отношении изоляции, чтобы обеспечить безопасную конструкцию. Мощность зависит от теплопроводности и массы того, к чему он будет прикреплен. Чем лучше проводимость и масса, тем выше удельная мощность (3+ Вт на квадратный дюйм).
• PTC или фиксированная мощность — Вам нужна встроенная безопасность саморегулирующейся конструкции PTC, и если да, то какую температуру вы хотите регулировать? Или вам нужна более высокая производительность по времени до температуры, чем у нагревателя фиксированной мощности? В случае фиксированной мощности Caliente работает с клиентами, чтобы определить оптимальные протоколы измерения и управления.
• Материал термоинтерфейса (TIM) — Одним из преимуществ нагревательных пластин ModuleDirect является их тонкость / эффективность. При толщине 0,011 дюйма / 0,28 мм они оказывают незначительное влияние на эффективность охлаждения при соединении между охлаждающей пластиной и модулем с помощью клея, чувствительного к давлению. В то же время может потребоваться термоинтерфейсный материал (TIM) для преодоления допусков в модуле и / или пластине. Caliente может предоставить нагреватели с TIM, прикрепленным к нагревателю, чтобы снизить затраты на сборку и затраты заказчика.

Аргументом против нагревателей являются трудозатраты, связанные с их склеиванием без улавливания пузырьков воздуха, что может привести к горячим точкам и даже выгоранию. Caliente разработала запатентованные материалы, конструкции, процессы и испытания, чтобы гарантировать, что их можно применять экономически эффективно и без пузырьков воздуха.

В одном из недавних проектов энергопотребление снизилось на 40% с 4500 Вт до 2700 Вт и стоило от 40 до 25 долларов за упаковку, при этом время до температуры было сокращено на 30% (1 градус Цельсия в минуту).Подушечки нагревателя весят значительно меньше (поток через нагреватель ~ 3 кг) и занимают значительно меньше места, чем воздухонагреватель с оребрением, погружной или проточный нагреватель.

• Энергоэффективность (до 50% меньше)
• Лучшая однородность тепла от ячейки к ячейке
• Более быстрое время упаковки до температуры
• Меньший вес и пространство
• Меньшая стоимость
• Также действует как диэлектрическая пленка

Тепловая батарея — обзор

2.4 Система управления аккумулятором

В этом разделе представлены важность и типы систем управления аккумулятором для аккумуляторных блоков электромобиля. Батарейный блок электромобиля состоял из модулей ячеек, межкомпонентных соединений, системы управления аккумуляторной батареей (BPMS) и системы терморегулирования батареи (BTMS). Батарейный модуль состоит из ячеек, корпусов ячеек, шин, датчиков, электронного управления и воздуховодов для системы терморегулирования (Van Schalkwijk and Scrosati, 2002). Датчики подключены к модулю микроконтроллера, называемому системой управления батареями (BMS).С аккумуляторным блоком, состоящим из нескольких модулей ячеек, BMS будет связана с главным модулем или системой управления аккумуляторным блоком через стандартный протокол связи, такой как шина Controller Area Network (CAN) (Van Schalkwijk and Scrosati, 2002). BMS защищает элемент от злоупотреблений, таких как перенапряжение и пониженное напряжение, перегрузка по току во время зарядки или разрядки, перегрев, пониженная температура и балансировка элементов (Gollei et al., 2012; Jung et al., 2002). Концептуальный вид аккумуляторной батареи показан на рис.5 (Ван Шалквейк и Скросати, 2002).

Рис. 5. Концептуальная схема литий-ионной аккумуляторной батареи (Ван Шалквейк и Скросати, 2002).

Электрический дисбаланс ячеек в аккумуляторной батарее может быть вызван различным SOC ячеек, утечкой тока, различным внутренним сопротивлением или емкостью. Только производители с жестким контролем качества могут предоставлять продукты с высокой консистенцией, требующие минимальных усилий по балансировке. Цель балансировки — максимизировать емкость аккумуляторной батареи и синхронизировать SOC всех ячеек в аккумуляторной батарее с одной и той же точкой (Andrea, 2010a).В электрически сбалансированной аккумуляторной батарее все ячейки будут иметь одинаковую емкость с самой слабой ячейкой. Колебания напряжения на элементах аккумуляторной батареи обычно не превышают 50 мВ.

Для балансировки ячеек используются два метода, а именно диссипативная (пассивная) балансировка и недиссипативная (активная) балансировка (Andrea, 2008, 2010b; Van Schalkwijk and Scrosati, 2002). При пассивной балансировке группа резисторов используется для отвода энергии от хороших ячеек, чтобы соответствовать напряжению плохих ячеек, таким образом выделяется тепло.Этот метод не является энергоэффективным, поскольку большинство ячеек являются хорошими ячейками (Andrea, 2008, 2010b; Van Schalkwijk and Scrosati, 2002). При активном балансировании энергия передается от хороших клеток к плохим. Этот метод может быть реализован с использованием конденсатора или катушек индуктивности (Andrea, 2008, 2010b; Van Schalkwijk and Scrosati, 2002). Недостатком метода емкостной балансировки является то, что максимальная энергоэффективность составляет всего 50%, а количество ячеек в последовательном банке ограничено двенадцатью (Van Dalen, 2014).Более того, требуется значительное изменение напряжения элемента, и некоторые литий-ионные батареи, такие как система LiFePO ₄ с плато 3,25 В в диапазоне SOC 10–90%, могут представлять трудности для емкостной активной балансировки (Van Dalen, 2014) . С другой стороны, индуктивные балансировщики ячеек быстрее и эффективнее, чем емкостные балансировщики ячеек. В этом методе обычно используются обратноходовые трансформаторы (Van Dalen, 2014). Балансировщики ячеек на основе трансформатора делятся на балансировку нижних ячеек и балансировку верхних ячеек.При балансировке нижнего элемента аккумуляторный элемент получает энергию от всей аккумуляторной батареи. При верхней балансировке весь аккумуляторный блок получает энергию от одной ячейки (Van Dalen, 2014). Пример плат пассивной балансировки и активной балансировки показан на рис. 6. Хотя метод активной балансировки способствует повышению энергоэффективности и не требует какого-либо охлаждения, стоимость компонентов примерно в 10 раз выше, чем у метода пассивной балансировки. Следовательно, в настоящее время он обычно не используется в аккумуляторных батареях электромобилей (Andrea, 2008).

Рис. 6. Плата BMS. Слева: пассивный балансир. Справа: активный балансир.

В BMS есть три разных типа методологий балансировки. Они бывают верхней, средней и нижней балансировкой. Средняя балансировка обычно используется для блоков питания, используемых в HEV, которые не требуют полной зарядки или разрядки (Andrea, 2008). В энергоблоке для электромобилей используется балансировка сверху и снизу. Верхняя балансировка позволяет конкретной ячейке хранить больше энергии и дольше работать с нагрузкой. Этот метод балансировки более точен для элемента с небольшим изменением напряжения по всему SOC, такого как элемент LiFePO ₄ , по сравнению с балансировкой по дну (Andrea, 2008).Верхняя балансировка обычно включает только одну ячейку, в то время как нижняя балансировка включает несколько ячеек, как показано на рис. 7.

Рис. 7. (a) Верхняя балансировка и (b) нижняя балансировка.

Существует два разных типа балансировки аккумуляторной батареи, а именно балансировка брутто и балансировка технического обслуживания. Полная балансировка необходима во время первоначальной установки новых элементов в старую аккумуляторную батарею или после обслуживания аккумуляторной батареи (Андреа, 2008 г .; Ван Дален, 2014 г.). Полная балансировка выполняется, чтобы гарантировать, что SOC или напряжение новых элементов аналогичны остальным элементам в аккумуляторной батарее.Следовательно, аккумуляторная батарея будет заряжаться при одинаковом напряжении. Требуемый ток балансировки можно оценить с помощью уравнения. (1) (Андреа, 2008). С другой стороны, балансировка обслуживания выполняется во время нормальной работы аккумуляторной батареи, чтобы компенсировать изменение напряжения, вызванное саморазрядом (Andrea, 2008; Van Dalen, 2014). Уравновешивающий ток, необходимый для поддержания баланса, может быть рассчитан по формуле. (2) (Андреа, 2008).

Балансировка брутто

(1) Ток балансировки [A] = Размер упаковки [Ач] / время полной балансировки [ч] Время балансировки брутто = Продолжительность, необходимая для балансировки новых ячеек, это то же самое SOC / напряжение остальных ячеек в аккумуляторном блоке.

Техническая балансировка

(2) Балансный ток [A] = Maxleakage [A] -Minleakage [A] / (суточное время балансировки [ч] / 24 часа)

Ток, необходимый для балансировки брутто, в несколько сотен раз больше, чем ток балансировка обслуживания. Тепло, выделяемое резисторами, очень интенсивное, и требуется дополнительное охлаждение. Кроме того, компоненты, необходимые для балансировки больших токов, очень дороги. Следовательно, правильная процедура при сборке или ремонте аккумуляторной батареи заключается в использовании ячеек с аналогичными электрическими характеристиками или балансировке дна отдельного элемента в аккумуляторной батарее перед сборкой, чтобы избежать полной балансировки аккумуляторной батареи.

Топология BMS в аккумуляторном блоке может быть разделена на полностью централизованную, центральную с ведомыми устройствами, распределенную и полностью распределенную, как показано в таблице 5 (Andrea, 2008, 2009). Полностью централизованные BMS, доступные на рынке, преобразованы в Future-Flexbms-48, Lithium balance-ibms, Chargery-B series и Ewert energy systems-Orion. Ведущие ведомые BMS, доступные на рынке, — это технологический стек v1, cage v2, mini v3, ningbo yangmin-BMS40, KJHall-PakTrakr и Ligoo-bms ek 30.Распределенные BMS, доступные на рынке: Elithion-Lithiumate, Elektromotus-emus bms, Peter perkins-v series, Pacific ev-TBMS и Tritium-IQcell. BMS модульного типа — это система REAP и полностью новая энергия-VMS / GBTS (Андреа, 2008). Недостаток полностью централизованной топологии состоит в том, что для большой аккумуляторной батареи необходимы пучки проводов, что затрудняет прокладку проводов. В полностью распределенной BMS панели ячеек используются и устанавливаются на ячейке для контроля, управления и балансировки ячейки. В этом типе устройства платы связаны и управляются централизованным контроллером BMS.Проблема усугубляется для полностью распределенной BMS (Андреа, 2008). Система не будет работать, если одна из ссылок на сотовые платы выйдет из строя. Поэтому предлагается электрически разделить платы ячеек на несколько меньших банков, как в распределенной BMS.

Таблица 5. Сравнение топологии распределения BMS (Андреа, 2008, 2009).

9050 9050 9050 Низкий Низкая

Параметры	Централизованный	Главный-подчиненный	Модульный	Распределенный
Топология			Высокий	Сложный	Высокий	Низкая
Охлаждение	Easy	Средняя	Сложная	Сложная
Независимая работа	Нет	Да	Да	Нет
Надежность Высокий	Низкий
Установка и установка; обслуживание	Сложный	Сложный	Зависит от типа ячейки	Зависит от типа ячейки
Стоимость	Низкая	Высокая	Высокая	Высокая

.

No related posts.