เซลล์เดี่ยวชาร์จในถาดเปิดที่มีอากาศล้อมรอบ แต่แพ็กชาร์จภายในปริมาตรที่ถูกจำกัด ซึ่งเซลล์ชั้นในไม่สามารถระบายความร้อนได้ง่ายเท่าเซลล์ผิว และเซลล์ร้อนเซลล์เดียวสามารถเปลี่ยนพฤติกรรมของทั้งสายได้ ดังนั้นการจัดการความร้อนระดับแพ็กจึงเป็นเงื่อนไขเบื้องต้นของการชาร์จเร็ว NiMH หลายเซลล์ ไม่ใช่สิ่งที่ค่อยเติมทีหลัง บทความนี้ครอบคลุมการออกแบบความร้อนของแพ็ก NiMH ที่กำลังชาร์จ – ความร้อนเกิดและกระจายอย่างไร ควรจัดเส้นทางการนำความร้อนและการไหลเวียนอากาศอย่างไร เซ็นเซอร์อุณหภูมิต้องอยู่ที่ไหนและต้องใช้กี่ตัว และเหตุใดกระแสชาร์จจึงต้องถูกกำหนดโดยเซลล์ที่ร้อนที่สุดเสมอ ไม่ใช่เซลล์เฉลี่ย – เพื่อรักษาทุกเซลล์ให้อยู่ในขอบเขตที่บทความเซลล์เดี่ยวกำหนด
ภายในแพ็ก แหล่งความร้อนแตกต่างกัน: เซลล์ชั้นในมีความต้านทานความร้อนต่อสิ่งแวดล้อมสูงกว่าและทำงานร้อนกว่าเซลล์ขอบ; เซลล์ที่มีความต้านทานภายในสูงกว่าเล็กน้อยสร้างความร้อน I-กำลังสอง-R มากกว่า; และเซลล์แรกที่ชาร์จเต็มจะเข้าสู่การรวมตัวใหม่แบบคายความร้อนในขณะที่เซลล์อื่นยังรับประจุ ทำให้ความร้อนกระจุกตัวที่ตำแหน่งที่ก้าวหน้าที่สุดแล้ว ค่าเกรเดียนต์ความร้อนจึงเกิดขึ้นและคมชัดขึ้นตลอดช่วงปลายการชาร์จ แม้ในเซลล์ที่จับคู่กันตามนามก็ตาม
“อุณหภูมิแพ็ก” แบบรวมจะปิดบังค่าเกรเดียนต์เหล่านี้ การออกแบบต้องให้เหตุผลเกี่ยวกับสนามอุณหภูมิเชิงพื้นที่ ซึ่งเครือข่ายไฟฟ้า-ความร้อนหลายโหนด (Paper 18) สามารถคาดการณ์จากรูปทรงเรขาคณิตและการสูญเสียก่อนสร้างต้นแบบ
ควรจัดเรียงเซลล์ให้แต่ละเซลล์มีเส้นทางระบายความร้อนที่กำหนด: ที่ยึดหรือการเทหุ้มที่นำความร้อนเชื่อมเซลล์เข้ากับแชสซีหรือผนังนอก โครงรองรับโลหะที่แผ่ความร้อน และหลีกเลี่ยงชั้นเซลล์ในที่หุ้มฉนวนสนิทโดยไม่มีทางออก เซลล์ทรงกระบอกที่สัมผัสใกล้ชิดจะนำความร้อนระหว่างเพื่อนบ้าน – มีประโยชน์ต่อการแผ่ แต่สามารถแพร่จุดร้อนได้ – ดังนั้นระยะห่าง ความนำของที่ยึดและแรงกดสัมผัสจึงเป็นตัวแปรการออกแบบที่มีผลจริงต่ออุณหภูมิสูงสุดระหว่างชาร์จ
สำหรับแพ็กอัตราสูง วัสดุเชื่อมประสานความร้อนไปยังแผ่นแผ่ความร้อนหรือผนังตู้จะเปลี่ยนทั้งตัวเรือนให้เป็นหม้อน้ำ; กระแสชาร์จที่คงอยู่ได้สุดท้ายถูกกำหนดโดยความต้านทานความร้อนของโซ่นี้ต่อสิ่งแวดล้อม
ในที่ที่มีการพาความร้อน ช่องระบายอากาศควรเรียงตามทิศทางลอยตัวตามธรรมชาติและหลีกเลี่ยงมุมอับ; การเว้นระยะเซลล์ให้อากาศหมุนเวียนจะดีกว่าก้อนที่อัดแน่นสำหรับการชาร์จเร็ว แม้จะเสียปริมาตรเล็กน้อย การไหลเวียนอากาศแบบบังคับระหว่างชาร์จจะทำให้ค่าเกรเดียนต์แบนลงอย่างมากและให้กระแสสูงขึ้น แต่ผู้ควบคุมควรทราบสถานะพัดลม – พัดลมที่ติดขัดหรือถูกอุดตันจะเปลี่ยนความต้านทานความร้อน และโปรไฟล์ชาร์จต้องลดระดับลงเป็นกรณีไม่มีอากาศ แทนที่จะถือว่าการระบายความร้อนที่ล้มเหลวยังทำงาน
การเปิด-ปิดพัดลมยังสร้างสัญญาณ dT/dt หลอก (Paper 7) ดังนั้นการยุติด้วยความร้อนควรใช้การวัดที่ผ่านการกรองและอย่าเข้าใจผิดว่าขั้นตอนการเย็นที่เกิดจากพัดลมเป็นสถานะปลอดภัย
NTC ต้องวัดเซลล์ที่มีแนวโน้มจะร้อนที่สุด – ตำแหน่งเชิงเรขาคณิตที่อยู่ชั้นใน ใกล้แหล่งความร้อนภายนอกที่สุด และ (ในที่ที่ทราบ) เซลล์ที่มีความต้านทานสูงสุด – แทนที่จะเป็นเซลล์นอกที่เข้าถึงง่าย เซ็นเซอร์ตัวเดียวยอมรับได้เฉพาะแพ็กเล็กที่เกือบเป็นอุณหภูมิสม่ำเสมอ; แพ็กใหญ่กว่าต้องใช้หลายตัว และกระแสชาร์จกับการยุติถูกกำหนดโดยค่าที่อ่านได้สูงสุด: เซลล์ที่ร้อนที่สุดกำหนดขีดจำกัดการรวมตัวใหม่และการชราสำหรับทั้งสาย เนื่องจากกระแสเป็นค่าร่วมของทุกเซลล์อนุกรม
การเชื่อมต่อเชิงกลที่ดี (Paper 7) – เซ็นเซอร์หนีบหรือติดกับกระป๋องเซลล์ ไม่ใช่แผ่น PCB – และการตรวจสอบเสียของเซ็นเซอร์ทำให้การออกแบบการตรวจจับสมบูรณ์; เซลล์ร้อนที่ไม่ได้วัดคือสาเหตุคลาสสิกของเหตุการณ์ชาร์จเกินระดับแพ็ก
ผู้ควบคุมแพ็กผสานภาพความร้อนเชิงพื้นที่เข้ากับภาพไฟฟ้ารายเซลล์: ลดกระแสจากเซลล์ที่ร้อนที่สุด ยุติสายเมื่อเซลล์แรกถึงเกณฑ์หยุดที่ถูกต้อง และใช้การบาลานซ์ (บทความถัดไป) เพื่อลดการกระจายที่สร้างเซลล์ร้อน รูปที่แรกเปรียบเทียบการกระจายอุณหภูมิในแพ็กที่ไม่มีการจัดการและแพ็กที่จัดการความร้อน; รูปที่สองเรียงลำดับวงจรควบคุมตามเซลล์ที่ร้อนที่สุด
การคาดการณ์ภาคสนามด้วยโมเดลความร้อน การยืนยันด้วยการชาร์จต้นแบบที่ติดเทอร์โมคัปเปิลที่สิ่งแวดล้อมกรณีเลวร้ายที่สุดและการไหลอากาศถูกอุดกั้น และการตรวจสอบว่าไม่มีเซลล์ใดเกินขอบเขตเซลล์เดี่ยว คือสิ่งเทียบเท่าระดับแพ็กของการรับรองเซลล์เดี่ยว
Weijiang สนับสนุนผู้รวมแพ็กด้วยคำแนะนำด้านระยะห่างเซลล์และความร้อน ข้อมูลการสร้างความร้อนของเซลล์เดี่ยวเพื่อป้อนโมเดลความร้อนแพ็ก และการเลือกเซลล์จับคู่ที่ลดการกระจายโดยธรรมชาติที่ผลักดันค่าเกรเดียนต์ แพ็กที่ดีทางความร้อนคือสิ่งที่ทำให้เทคนิคอนุกรมหลายเซลล์และการบาลานซ์ของสองบทความถัดไปทำงานได้เลย เพราะการบาลานซ์ไม่สามารถช่วยเซลล์ที่ความร้อนผลักออกนอกขอบเขตการชาร์จปลอดภัยได้
Weijiang Power ออกแบบและผลิตเซลล์นิกเกิล-เมทัลไฮไดรด์ แพ็กจับคู่และการกำหนดค่าพร้อมชาร์จสำหรับลูกค้าผู้บริโภค อุตสาหกรรม การแพทย์และการขนส่ง และสนับสนุนพันธมิตรด้วยคำแนะนำโปรโตคอลการชาร์จ ไฟล์สมรรถนะ IEC 61951-2 หลักฐานความปลอดภัย IEC 62133-1 และการตรวจสอบความถูกต้องร่วมกับเครื่องชาร์จ แจ้งรูปแบบเซลล์ อัตราชาร์จ ขอบเขตความร้อนและเป้าหมายรอบการใช้งาน แล้ววิศวกรของเราจะกำหนดชุดเซลล์และการชาร์จที่ปกป้องทั้งเวลาทำงานและอายุการใช้งาน ดูรายการได้ที่หน้าผลิตภัณฑ์
