응용 분야에 적합한 배터리 열 관리 시스템 선택

 

고성능 배터리는 에너지 저장 시스템, 드론, 전기 자동차, 의료 기기 및 산업 기계의 필수 구성 요소가 되고 있습니다.

 

안정적이고 효율적인 배터리 열 관리 시스템의 필요성이 그 어느 때보다 커졌습니다.

 

리튬 이온 및 기타 고용량 배터리 화학 물질은 다양한 환경 상황에서 안전을 보장하고 배터리 수명을 늘리며 최고의 성능을 유지하기 위해 열적으로 안정적이어야 합니다.

 

우리는 함께 배터리 열 관리의 기초를 탐구하고 다양한 냉각 기술을 비교할 것입니다.

 

배터리 열 관리 이해

배터리 열 관리는 충전, 방전 및 유휴 상태 동안 배터리 셀의 온도를 조절하는 데 사용되는 시스템과 기술을 말합니다.

 

세심하게 계획된 열 관리 계획은 셀 열화를 최소화하고, 열 폭주를 방지하며, 과열을 방지하며, 이 모든 것은 높은 전력 부하와 잦은 사이클링이 필요한 응용 분야에서 매우 중요합니다.

 

가장 정교한 배터리 관리 시스템(증권 시세 표시기)는 효율적인 온도 관리 시스템이 없을 경우 세포 건강을 유지하는 데 어려움을 겪을 것입니다.

 

이는 배터리의 열 환경이 성능에 직접적인 영향을 미치기 때문입니다.

 

배터리 열 관리 vs. 배터리 관리

배터리 관리 시스템이 전압, 전류,사회평가(SOC)(State of Charge), SOH(State of Health) 및 보호 로직 - 배터리 열 관리는 특히 온도 모니터링 및 제어에 중점을 둡니다.

 

긴밀하게 통합되어 있기 때문에 이 두 하위 시스템은 공유 센서 및 제어 알고리즘을 사용하여 배터리 성능을 극대화하기 위해 자주 함께 작동합니다.

 

지능형 열 보호 시스템 및 통합 온도 센서는 최신 BMS 장치의 특징입니다.

 

열 차단 및 히터 활성화를 포함하는 이러한 특성은 고온 또는 저온 상황에서 자동 개입을 보장합니다.

 

시스템 아키텍처 및 열 흐름

이배터리 열 관리 시스템의 구조 포함:

 

열 센서(NTC/PTC): 실시간 셀 온도 측정

 

냉각/가열 장치: 팬, 액체 냉각판 또는 가열 패드와 같은

 

방열판 및 절연층: 균일한 열 분포를 촉진합니다.

 

제어 장치(BMS 내): 센서 데이터를 해석하고 열 반응을 작동시킵니다.

 

전류 차단 또는 열 이벤트 동안 충전을 끄는 것과 같은 동적 결정을 밀리초 단위로 내리기 위해 고급 BMS 장치는 열 및 전기 특성을 조정합니다.

 

액체 냉각 vs. 공기 냉각

배터리 열 관리 시스템에는 두 가지 주요 유형이 있습니다.

 

공기 냉각: 경제적이고 간단하지만 효율성이 떨어짐 - 소형 드론 또는 소비자 장치와 같은 저출력 및 중전력 애플리케이션에 적합합니다.

 

액체 냉각: 더 복잡하고 비용이 많이 들지만 우수한 열전도율과 방열 기능을 제공하여 EV, 산업용 배터리 및 고출력 드론에 이상적입니다.

 

전력 밀도, 응용 분야 및 환경 요인은 모두 어떤 옵션이 가장 좋은지에 영향을 미칩니다.

 

산업별 주요 응용 분야

 

전기 자동차(전기차)

 

최적의 성능과 안전을 위해 EV 배터리는 특정 온도 범위 내에서 작동해야 합니다.

 

역동적인 상황에서의 배터리 수명은 BMS에 통합된 수냉식 열 관리 시스템에 의해 보장됩니다.

 

에너지 저장 시스템(ESS)

 

열 안정성과 긴 사이클 수명은 고정 시스템에 필수적입니다.

 

높은 충전/방전 주기에 일정한 열 조절이 수반되어야 하는 응용 분야는 스마트 BMS에 의해 지원됩니다.

 

드론 및 UAV

 

항공 시스템은 가볍고 정확한 열 제어가 필요합니다.

 

효과적인 원격 측정을 위한 소형 폼 팩터와 UART/CAN/RS485 연결을 통해 스마트 BMS는 이러한 요구 사항을 충족하도록 설계되었습니다.

 

극한 기후 운영

 

통합 히터 및 저온 충전 차단은 춥거나 매우 뜨거운 온도에 노출되는 응용 분야에서 매우 중요합니다.

 

제품 주요 내용

 

AY-L24S300A-ES001 (7S-24초)

 

 

전동 지게차 및 EV 배터리는 이 고용량 BMS가 의도된 대규모 시스템의 예입니다. 중요한 특성은 다음과 같습니다.

 

전압 범위: 21V–100V

연속 전류 : 300A

통합 온도 센서

패시브 밸런싱 및 CAN 통신

강력한 열 및 전기적 안정성이 필요한 시스템에 이상적

 

AY-L10S200A-ES002 (3S-10초)

 

 

로봇 공학, 드론 또는 휴대용 장비에 적합한 경제적인 옵션:

 

최대 42V(4.2V/셀)의 전압 지원

낮은 유휴 전류: <30mA

10K NTC를 통한 정밀한 열 보호

통합을 위해 CAN, UART 및 RS485 지원

 

AY-L16S200A-ES003 (8S-16초)

 

 

중간 규모 에너지 시스템에 맞게 조정된 이 모델은 다음과 같은 이점을 제공합니다.

 

16S 구성을 위한 광범위한 호환성

프로토콜 유연성

확장 가능한 열 통합을 위한 병렬 지원 및 모듈식 설계

 

효과적인 배터리 열 관리 시스템을 만드는 것은 무엇입니까?

효과적인 시스템은 다음을 제공해야 합니다.

 

빠른 응답 시간 열 변화에

넓은 작동 온도 범위-40°C에서 +85°C와 같은

통합 난방 영하의 환경용

정확한 센서 판독 최소한의 드리프트로

최소 기생 전력 소비 배터리 수명을 보존하기 위해

 

앞서 언급한 세 가지 유형은 이러한 모든 기능을 광범위한 호환성 및 병렬 통신과 결합하기 때문에 플릿 또는 모듈식 배터리 팩에 적합한 옵션입니다.

 

미래 트렌드: 지능형 및 예측 시스템

점점 더 지능화되는 배터리 시스템을 위한 미래의 열 관리는 다음과 같이 구성됩니다.

 

AI 기반 열 예측

주행 또는 사용 패턴에 따른 Thermal load balancing

차량/클라우드 플랫폼에 통합된 실시간 열 분석

수동 냉각을 위한 상변화 물질(PCM)의 통합

 

이러한 개발은 차세대 배터리 시스템의 성능뿐만 아니라 지속 가능성 및 안전성을 향상시킬 것입니다.

 

FAQ

 

Q: 배터리 열 관리란 무엇입니까?

 

A: 배터리가 너무 뜨거울 때 열을 분산시키거나 너무 차가울 때 열을 공급함으로써 배터리 열 관리 시스템은 배터리의 작동 온도를 조절합니다.

 

이러한 시스템에서 배터리 온도를 조정하기 위해 엔지니어는 능동, 수동 또는 하이브리드 열 전달 기술을 사용합니다.

 

Q: 열 관리는 어떻게 작동합니까?

 

A: 더 차가운 공기가 인공 또는 자연 대류를 통해 가열된 품목을 지나갈 때 과도한 열은 기류와 함께 구성 요소에서 위로 당겨져 멀어집니다.

 

대류는 대부분의 열 관리 시스템에서 온도를 제어하는 데 중요한 역할을 합니다.

 

부력과 같은 자연적인 공기력만이 공기 분자를 움직이기 위해 수동 솔루션에 의해 사용됩니다.

 

Q: 리튬 배터리는 냉각이 필요합니까?

 

A: 배터리는 재충전하기 전에 항상 식혀야 합니다.

 

집에 있을 때는 기기를 충전하십시오.

 

열 관리는 이제 모든 산업에서 배터리 시스템 설계의 기본 부분이며 더 이상 선택 기능이 아닙니다.

 

차량에 동력을 공급하든, 재생 에너지를 저장하든, 드론을 비행하든, 올바른 배터리 열 관리 시스템을 선택하는 것은 안전, 신뢰성 및 효율성에 매우 중요합니다.

 

고급 열 인식 BMS 솔루션을 찾고 있는 미국, 일본 및 독일의 구매자를 위해 Shenzhen Ayaa Technology Co., Ltd.의 AY-L24S300A-ES001, AY-L10S200A-ES002 및 AY-L16S200A-ES003과 같은 제품은 스마트 제어, 강력한 안전성 및 높은 적응성의 입증된 조합을 제공합니다.

 

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