Eno{0}}delni električni grelni element za novo energetsko industrijo: rešitve za ogrevanje baterij in izolacijo polnilnih pilotov

V novi energetski industriji se enojni-grelni elementi uporabljajo predvsem v dveh glavnih scenarijih: nizko{1}}temperaturno ogrevanje električnih baterij in zunanja izolacija polnilnih pilotov. Ti scenariji postavljajo izjemno visoke zahteve glede nizko{3}}temperaturne odpornosti grelnih elementov, vodoodpornosti, odpornosti proti vlagi, varnosti in stabilnosti, ter zahtevajo ciljno izbiro, ožičenje in vzdrževanje na podlagi posebnih pogojev delovanja. Primerne so naslednje rešitve:

(I) Ogrevanje električnega akumulatorja: prilagajanje na nizke-temperature zagona-in zahteve po stalni temperaturi

V okoljih pod -20 stopinjami se zmogljivost akumulatorjev zmanjša, učinkovitost polnjenja močno pade in celo skrajša se življenjska doba. Enostranski grelni elementi morajo doseči hitro segrevanje in natančno kontrolo temperature, hkrati pa morajo izpolnjevati zahteve glede hidroizolacije, izolacije in odpornosti na udarce.

1. Ključne izbirne točke:
① Združljivost materiala: dajte prednost cevem iz visokotemperaturne zlitine Incoloy 800-s temperaturno odpornostjo, večjo ali enako 600 stopinjam, ki je primerna za najvišjo temperaturo segrevanja baterij (običajno 50-80 stopinj) in ima odlično odpornost proti oksidaciji; grelna žica mora biti izdelana iz Cr20Ni80 nikelj-kromove zlitine, da se zagotovi stabilno ogrevanje. ② Strukturna zasnova: uporablja cev z majhnim-premerom (φ6-φ10 mm) in zasnovo ogrevalnega območja z visoko gostoto, ki se tesno prilega omejenemu prostoru paketa baterij; telo cevi je podvrženo protikorozijski pasivizaciji, da se prepreči korozija ob stiku z elektrolitom baterije.
③ Varnostni indikatorji: izolacijska upornost večja ali enaka 5 MΩ (500 V megohmmeter), vodotesna ocena IP67 ali višja, z zaščito pred-temperaturo (vgrajeno-stikalo za nadzor temperature, samodejni-izklop pri 85 stopinjah).

2. Način ožičenja: Uporablja se vzporedno ožičenje z več grelnimi cevmi, enakomerno porazdeljenimi na dnu ali ob strani paketa baterij. En konec je priključen na nizko{2}}napetostno napajanje napajalne baterije (220 V ali 12 V/24 V, ki ustreza nazivni napetosti grelne cevi), drugi konec pa na nevtralno žico. Ozemljitvena žica je zanesljivo povezana s kovinskim ohišjem paketa baterij.
Prednosti: okvara posamezne cevi ne vpliva na celoten učinek ogrevanja; natančen nadzor temperature po območjih je mogoče doseči s temperaturnim regulatorjem, ki se prilagaja potrebam ogrevanja različnih območij baterije; skupno moč je mogoče prilagodljivo prilagoditi, da ustreza preklapljanju moči med hitrim segrevanjem (faza za-zagona) in konstantno temperaturo (faza delovanja).

3. Ključni previdnostni ukrepi: ① Izogibajte se lokalnemu pregrevanju: vzdržujte 5-10 mm vrzel med grelnim elementom in baterijsko celico ali namestite toplotno prevodno silikonsko blazinico, da zagotovite enakomerno prevajanje toplote. ② Zaščita pred vlago: Vlažnost v baterijskem paketu je visoka; zato uporabite grelne elemente z argonsko varjenimi tesnili, vodotesne in visokotemperaturno odporne žice iz steklenih vlaken za vodnike in namestite vodotesne spojne doze na priključne točke. ③ Nadzor povezave: povezava s sistemom za upravljanje baterije (BMS) za spremljanje temperature baterije v realnem času. Samodejno prekine napajanje, ko temperatura doseže 10-15 stopinj, da se prepreči pregrevanje.

(II) Izolacija polnilnih pilotov: spopadanje z nizkimi temperaturami in dežjem/snegom

Zunanji polnilni piloti so nagnjeni k težavam, kot so zamrznjene polnilne glave, okvare notranjih komponent in slab stik na polnilnem vmesniku pri nizki-temperaturi (pod -30 stopinj), dežju, snegu in prašnem okolju. Grelni elementi z eno-glavo morajo doseči neprekinjeno izolacijo-z nizko močjo, hkrati pa imajo močne vodoodporne lastnosti in zmogljivosti proti staranju.

1. Ključne izbirne točke:
① Material in moč: uporabljene so cevi iz nerjavečega jekla 316L, odporne na dež, sneg in korozijo. Pri izbiri moči je prednostna naloga nizka poraba energije in ohranjanje toplote, z močjo ene-cevi v razponu od 50 do 200 W, skupna moč (običajno 300 do 800 W) pa se ujema z velikostjo polnilnega kupa.
② Zasnova, odporna na vremenske vplive: površina cevi je peskana za izboljšanje zmogljivosti proti-staranju; vodilne žice so izdelane iz nizko{1}}temperaturno odporne (-40 stopinj) žice iz steklenih vlaken, ki preprečuje krhek zlom pri nizkih temperaturah.
③ Varnostna zaščita: Vodotesna ocena IP68, z dvojno zaščito pred puščanjem in suhim gorenjem, primerna za vlažna zunanja okolja.

2. Način ožičenja: Majhni polnilni piloti (enojna pištola) uporabljajo eno cev ali dve vzporedni cevi; veliki polnilni piloti (multi-gun) uporabljajo consko vzporedno povezavo, pri čemer je vsako območje polnilne pištole neodvisno opremljeno z nizom grelnih elementov, vse pa nadzira glavni nadzorni sistem polnilnega pilota. Če uporabljate tri-fazni napajalnik 380 V, lahko uporabite zvezdno-vzporedno konfiguracijo, da zagotovite tri-fazno uravnoteženje obremenitve in izboljšate stabilnost napajanja.

3. Ključni previdnostni ukrepi: ① Lokacija namestitve: grelni element je treba namestiti znotraj glave polnilne pištole in na dnu glavne krmilne omarice polnilnega kupa, pri čemer se izogibajte neposrednemu stiku s kovinskimi deli polnilnega vmesnika, da preprečite kratke stike. ② Nadzor porabe energije: mora biti povezan s sistemom za nadzor temperature polnilnega kupa. Ko je temperatura pod 5 stopinj, mora aktivirati ohranjanje toplote; ko je nad 15 stopinj, mora prekiniti napajanje. V kombinaciji s časovnikom bi moral delovati občasno, da zmanjša porabo energije. ③ Redno vzdrževanje: Vsako četrtletje preverite izolacijo in ožičenje sponk grelnega elementa. Po dežju ali snegu takoj očistite površino elementa, da odstranite sneg in prah ter tako preprečite korozijo in slabo odvajanje toplote.

(III) Posebne-zahteve za panogo: skladnost in združljivost

Nova energetska industrija ima stroge zahteve glede skladnosti za grelne elemente, ki zahtevajo skladnost s standardi, kot sta GB/T 30038-2013 "Vmesnik za polnjenje električnih vozil" in GB/T 18487.1-2023 "Prevodni sistem za polnjenje električnih vozil, del 1: Splošne zahteve". Hkrati mora biti združljiv s krmilnimi sistemi za polnjenje in akumulatorsko baterijo ter podpira komunikacijo prek vodila CAN za doseganje povratnih informacij o temperaturi v realnem času in inteligentnega nadzora, kar zagotavlja varnost in zanesljivost celotnega vozila ali opreme za polnjenje.