EN
Kaip ašinio srauto pučiamieji ventiliatoriai užtikrina stabilų šalto oro srautą baterijų tyrimų laboratorijose
Baterijų bandymų laboratorijos veikia labai griežtomis šiluminio valdymo sąlygomis, kurių daugumai pramoninių aušinimo scenarijų beveik niekada nereikia. Ar tai ciklinės litio jonų elementų temperatūros sąlygos pagal SAE J2464 standartą, ar tikslus 20 °C temperatūros palaikymas bandymų kamerose UL 1642 trumpojo jungimo vertinimams, oro srauto sistema negali būti po galvoje sukurtas sprendimas. Dirbdamas šiluminių sistemų parinkimo parama pramoninėms bandymų aplinkoms, pastebėjau, kad pasirinkus ašinį srauto siurblį vietoj centrifūginio ar mišraus srauto įrenginio dažnai pasirodo esąs tinkamas pradinis sprendimas baterijų bandymų kameros aušinimui. Šios priežastys remiasi tuo, kaip ašinės srauto aerodinamika sąveikauja su konkrečiais baterijų bandymų kameros projektavimo reikalavimais.
Kodėl baterijų bandymų laboratorijoms reikia sudėtingų oro srauto sistemų
Šiluminė aplinka baterijų bandymų laboratorijoje nėra tik apie įrangos aušinimą. Standartai, tokie kaip SAE J2464, reikalauja temperatūros ciklų nuo -40 °C iki 70 °C su kontroliuojamais temperatūros kaitos greičiais, o UL 1642 nustato šildymo bandymus, kurių metu temperatūra kyla nuo 20 °C iki 130 °C po 5 °C per minutę. Visų šių reikalavimų jungiamasis elementas yra pakartojamumas: oro srauto sistema turi tiekti nuolatinį šaltą orą kiekviename bandymo ciklo etape, o ne tik pastovios būsenos veikimo metu.
Čia daugelis inžinierių padaro pasirinkimo klaidą. Techninėje dokumentacijoje nurodytas oro srautas atrodo idealus standartinėmis sąlygomis, tačiau baterijų bandymų kamerose, kur vidinės šilumos apkrovos staigiai svyruoja per įkrovos ir iškrovos ciklus, faktinė ventiliatoriaus našumas gali žymiai skirtis nuo deklaruotos vertės. Oro srauto sistemai reikia kompensuoti apkrovos pokyčius be turbulencijų ar greičio smūgių, kurie pablogintų bandymų kameros vienodumą.
Yra trys pagrindinės oro srauto reikalavimų kategorijos gerai suprojektuotoje baterijų bandymo aplinkoje:
- Apimties nuoseklumas: Pakankamas oro srautas, kad būtų pašalinta šiluma, kurią sukuria bandomosios elementų grupės, nekurdant vietinių karštų zonų visoje baterijų masyve.
- Greičio vienodumas: Šalto oro lygiavimas visose bandomosiose elementų grupėse ar moduliuose. Netolygus oro srautas sukuria temperatūros gradientus, kurie veikia bandymų duomenų patikimumą.
- Vibracijos mažinimas: Baterijų elementų varžos matavimai ir kiti elektrocheminiai bandymai yra jautrūs mechaninei vibracijai. Oro srauto sistema neturi sukelti mechaninių trikdžių.
Kaip ašinio srauto siurblių charakteristikos atitinka šiuos reikalavimus
- Ne. ašinį srauto siurblį judėjimas oru lygiagrečiai su jo veleno ašimi, kuris sukuria esminį kitokį srauto modelį nei centrifūginis ar radialinis ventiliatorius. Oro srautas išeina tuo pačiu kryptimi, kuriuo įėjo, su santykinai žemu slėgio padidėjimu ir dideliu tūriniu našumu. Baterijų bandymo kameroms tai reiškia keletą praktinių privalumų, bent jau konfigūracijose, kuriose kameros ortakių statinio slėgio reikalavimai patenka į ašinio ventiliatoriaus veikimo diapazoną.
Ašinio oro judėjimo prietaiso dominuojantis laminarinis srauto modelis leidžia šaltam orui vienodžiau keliauti per baterijų masyvą nei turbulentiškas centrifūginio įrenginio išmetamas srautas. Kai reikia vienodo temperatūros visame bandymo elementų stende, oro srauto kelio geometrija ir įėjimo greitis yra daug svarbesni nei tiesioginiai oro srauto skaičiai. Ašinio siurblio plokščias išmetamas profilius tinka linijinėms srauto schemoms, kurios dažnai naudojamos baterijų rinkinių bandymo įtaisuose.
Šiuolaikiniai ašiniai siurbliai su BLDC arba EC variklių technologija išlaiko pastovų sukimosi greitį nepaisant maitinimo įtampos svyravimų ar nedidelių apkrovos pokyčių sistemos pusėje. Šis greičio stabilumas tiesiogiai lemia oro srauto stabilumą – tai reikšminga pranašumo savybė baterijų bandymų scenarijuose, kai šiluminė apkrova ant kamerų nuolat kinta, kai elementai eina per įkrovos, iškrovos ir poilsio fazes. Kažkas, ką lengva nepakankamai įvertinti, kol nepradėsite matuoti: net nedidelis, bet nuolatinis oro srauto svyravimas gali sukelti temperatūros nukrypimą viso bandymo trukme, o tai yra svarbu lyginamiesiems elementų bandymams.
Ašinio konstrukcijos mechaninė paprastumas – su vienu besisukančiu impeleriu ir be spiralinio korpuso ar įleidimo mentų, kurios sukelia turbulentų atskilimą, – lemia mažesnį struktūrinės vibracijos perdavimą bandymų įrenginiui. Laboratorijoms, kuriose kartu su temperatūros ciklais vykdoma elektrocheminė impedanso spektroskopija ar tikslūs įtampų matavimai, tai reikia atidžiai įvertinti.
Tinkamo ašinio srauto ventiliatoriaus pasirinkimas jūsų akumuliatorių laboratorijos konfigūracijai
Ne kiekvienas ašinio srauto ventiliatorius tinka visoms akumuliatorių bandymų konfigūracijoms. Pasirinkimo sprendimas priklauso nuo kelių tarpusavyje susijusių veiksnių, kurie išeina už vien tik oro srauto rodiklio ribų.
Statinio slėgio pritaikymas: Baterijų bandymo kamerų su filtruojamais įėjimo skyriais, pertvaromis arba vidiniais ortakiais, skirtais orui paskirstyti per elementų masyvus, statinis slėgio pasipriešinimas gali būti reikšmingas. Ašiniai ventiliatoriai paprastai veikia efektyviausiai esant žemam ar vidutiniam statiniam slėgiui. Jei jūsų kameros konstrukcija sukuria didesnį pasipriešinimą, kad būtų išlaikytas nustatytasis oro srautas, gali prireikti mišraus srauto varianto arba ortakiuose įmontuoto ašinio ventiliatoriaus.
Greičio valdymo sąsaja: Kameroms, kuriose bandymo ciklo metu keičiamas temperatūros nustatymo taškas, ventiliatoriui reikia atitinkamai reguliuoti oro srautą. EC varikliu varomi ašiniai ventiliatoriai priima 0–10 V arba PWM valdymo signalus, kurie tiesiogiai integruojami su dauguma bandymo kamerų valdikliais. Šis uždarosios grandinės greičio reguliavimas užtikrina, kad šaltas oras būtų tiekiamas atitinkamai kameros šiluminėms reikmėms, o ne pastoviu našumu, kuris arba nepakankamai aušintų viršūnių apkrovos metu, arba peraušintų poilsio fazės metu.
Variklio darbo temperatūrų diapazonas: Baterijų bandymų laboratorijos, kuriose atliekamas žemoje temperatūroje ciklinis veikimas (kai kurie protokolai numato iki –40 °C), reikalauja pučiamojo įrenginio, kurio variklio ir guolių sąranka yra sertifikuota veikimui aplinkos sąlygomis viduje ar šalia kamerų. Standartiniai pramoniniai reitingai numato maksimalią aplinkos temperatūrą 40 °C; dėl montavimo šaltose aplinkose patvirtinkite variklio minimalią darbinę temperatūrą ir ar guolių tepalas tinka nurodytam temperatūrų diapazonui.
Drebėjimo klasė ir montavimas: Aukštos tikslumo bandymams nurodykite ašinį pučiamąjį įrenginį su ISO standarto drebėjimo reitingu ir montuokite jį naudodami antidrebėjimo izoliatorius. Sparnuotojo balanso kokybė turi būti patikrinta atitinkamai laboratorijos bandymų įrangos jautrumo reikalavimams.
Praktinės pastabos iš baterijų laboratorijų diegimų
Vienas stebėjimas, padarytas įrengiant baterijų tyrimo įstaigose: inžinieriai dažnai nepakankamai įvertina, kiek ventiliatoriaus montavimo vietos įleidimo geometrija veikia tikrą šalto oro pasiskirstymą per bandymų masyvą. Net dalinai užsikimšęs ventiliatoriaus montavimo plokštės įleidimo grotelės gali reikšmingai sumažinti efektyvų oro srautą į elementų masyvą – tai nenurodoma techninėje dokumentacijoje, tačiau pasireiškia kaip temperatūros netolygumas bandymų paleidimo metu.
Kuriant naujas baterijų laboratorijas, prieš galutinai nustatant ventiliatorių vietą ir kiekį, verta atlikti paprastą oro srauto modeliavimą patalpos viduje. Daugumai stačiakampių elementų masyvų konfigūracijų du mažesni ašiniai ventiliatoriai, išdėstyti stumiamosios ir traukiamosios schemos principu, užtikrina geresnį vienodumą nei vienas didelės našumo įrenginys, ypač masyvams, kurių ilgis palei oro srauto ašį viršija 600 mm. Toks sisteminis požiūris dažniausiai sukuria patikimesnes bandymų sąlygas nei pasirinkus didžiausio oro srauto ventiliatorių.
Lebiseno ašinio ventiliatoriaus produktų asortimentas apima EC ir BLDC variklių variantus su greičio valdymo sąsajomis ir vibracijos klasėmis, tinkamomis kontroliuojamoms bandymų aplinkoms. Europos, Šiaurės Amerikos ar Pietų Amerikos prekybos įmonėms, tiekiančioms laboratorinės įrangos integratoriams ar bandymų sistemų kūrėjams, ašinio siurblio parinkimas baterijų bandymų taikymams yra techniškai specifinis reikalavimas, kuris naudingai pasinaudoja tiekėjo priešpardavimo technine parama. Norėdami gauti produkto technines charakteristikas ir taikymo nurodymus, apsilankykite Guangdong Lebisen Fan Co., Ltd .
Santrauka: Kas iš tikrųjų reikalinga stabiliam šalto oro srautui užtikrinti
Stabilaus šalto oro srauto užtikrinimas baterijų bandymų laboratorijoje priklauso nuo to, ar tinkamai suderinti ašinį srauto siurblį s veikimo charakteristikas į kameros oro srauto kelio geometriją, statinį slėgį ir šiluminę apkrovos profilį, o ne tiesiog pasirenkant didžiausią CFM vienetą. Ašinio dizaino plokščias ir santykinai laminarus išmetimas tinka elementų masyvų išdėstymui, kai svarbi vienodumas. EC ir BLDC varikliais varomi ašiniai oro judėjimo vienetai užtikrina greičio stabilumą ir reguliavimo galimybę, kurių reikalauja akumuliatorių bandomieji protokolai esant platesniam temperatūrų diapazonui. Dėmesys montavimui, vibracijų izoliavimui ir įleidimo geometrijai leidžia šias aerodinamines privalumus paversti nuolatinėmis ir pakartotinomis bandomosiomis sąlygomis visą bandomosios kameros tarnavimo laiką.
