Asuntoautojen natriumioniakkujen akkukotelon suunnittelu. Matkailuauton natriumioniakku ei ole määritelty vain jännitteen, kapasiteetin ja kemian perusteella. Osastolla hallitaan myös turvallisuutta, kosteutta, jännitteen alenemista, tärinää, huoltoon pääsyä ja talteenottoa.
Jos lokero sitoo lämpöä tai kylmyyttä, paljastaa liittimet, pakottaa huonoon kaapelireititykseen tai estää huollon, hyväkin pakka voi pettää.
Avainkysymys ei ole vain "mahtuuko se?", vaan se, pysyykö pakkaus todellisissa toimintarajoissa.
Kamada Power 12v 100Ah natriumioniakku
Osasto ratkaisee enemmän kuin fyysinen sopivuus
Fyysinen sopivuus on ensimmäinen tarkastus, mutta se ei ole suunnittelun tavoite.
Natriumionipakkaus tarvitsee riittävästi tilaa asennusta, kaapelin taivutussädettä, liittimiä, huoltoyhteyksiä, sulakkeen tai erottimen sijoittamista, BMS-viestintäkaapelointia, jos sitä käytetään, ilmavirtausta tai lämmönhallintaa sekä suojaa liikkuvalta lastilta.
Akku, joka sopii vain silloin, kun kaapelit on pakotettu seinää vasten, napoja on vaikea tarkastaa tai sulakkeet on piilotettu rahdin taakse, ei ole aidosti yhteensopiva.
Asuntoautojen akkujen sijainnit vaihtelevat suuresti. Akku voidaan sijoittaa ulkovarastoon, istuimen alle, sängyn alle, etulokeroon, lattian alle, läpivientilokeroon tai räätälöityyn sähkökaappiin. Jokaisessa sijainnissa vaihtelevat lämpötila-altistus, kaapelin pituus, kosteusriski, iskusuojaus ja huoltopisteiden saatavuus.
Natriumioniakkujen osalta lokeron on tuettava akun validoitua käyttörajaa, eikä vain piilotettava sitä ajoneuvon sisälle.
Sisä- ja ulkotilojen sijainnit aiheuttavat erilaisia riskejä
Sisätiloissa on yleensä parempi lämpötilan vakaus, helpompi pääsy huoltoon ja vähemmän altistumista roiskeille. Tämä voi auttaa talvilatauksessa ja vähentää korroosioriskiä. Sisätiloihin asentaminen herättää kuitenkin myös tiukempia kysymyksiä asuintiloista erottamisesta, kotelon eheydestä, kaapeleiden tiivistämisestä, valvotusta pääsystä ja käyttäytymisestä poikkeustilanteissa.
Ulkopuolella tai lattian alla oleva lokero pitää akun kaukana matkustamosta, mutta se luo karumman ympäristön. Akku voi joutua alttiiksi kylmälle, roiskevedelle, lialle, suolalle, tärinälle, iskuille ja pidemmille kaapelireiteille. Nämä olosuhteet voivat vaikuttaa latauslupaan, jännitteen alenemiseen, päätelaitteen käyttöikään ja huoltovarmuuteen.
Kumpikaan sijainti ei ole automaattisesti parempi. Oikea sijainti riippuu asuntoauton käyttötavasta. Talvella retkeilevä matkailuauto voi hyötyä lämpimämmästä sisätilasta tai suojatusta osastosta. Karu maastoajoneuvo saattaa tarvita vahvemman ulkoisen kiinnityksen ja kosteussuojan. Korkean vaihtosuuntaajan järjestelmä saattaa tarvita lyhyitä, matalavastuksisia kaapelireittejä enemmän kuin sopivaa säilytystilaa.
Hyvässä lokeron valinnassa tasapainotetaan lämpötilaa, turvallisuuserotusta, johdotuksen pituutta, huoltoyhteyksiä ja ympäristöaltistusta.
Kylmät osastot voivat tehdä lataamisesta pääongelman.
Natriumioniakut voivat tarjota hyödyllisiä mahdollisuuksia kylmäpurkaukseen, mutta kylmälataus edellyttää edelleen akkutason valvontaa. Tämän vuoksi lokeron lämpötila on tärkeä.
Lämmitetyn ohjaamon ulkopuolelle asennettu akku voi jäädä kylmäksi vielä pitkään sen jälkeen, kun asuntoauton sisätilat ovat lämmenneet. Metallilokero voi pitää kylmää yön yli. Lattian alla oleva akku voi nähdä alhaisemmat lämpötilat kuin asuintila. Jos aurinkolataus aloitetaan aamulla, kun kennot ovat vielä akun sallitun latauslämpötilan alapuolella, BMS saattaa estää tai rajoittaa latausta.
Se ei ole akun vika. Se johtuu siitä, että akku suojaa latausrajaansa.
Osasto olisi siksi suunniteltava kennon lämpötilan mukaan, ei ainoastaan matkustamon tai ympäristön lämpötilan mukaan. Jos pakkauksessa käytetään lämmitystä, lokeron on mahdollistettava se, että lämmitin voi lämmittää kennot tehokkaasti. Jos pakkauksessa ei käytetä lämmitystä, matkailuajoneuvojärjestelmän ei pitäisi olla riippuvainen automaattisesta kylmälatauksesta ennen kuin kennot saavuttavat hyväksytyn alueen.
Talvimajoituksessa lokeron suunnittelu ja latausstrategia ovat sama ongelma.
Lämmön on poistuttava korkean kuormituksen aikana
Asuntoautojen natriumionipaketit voivat tukea inverttereitä, ilmastointilaitteita, mikroaaltouuneja, kahvinkeittimiä, induktiokeittimiä, pumppuja ja muita vaativia kuormia. Nämä kuormat voivat aiheuttaa suuren tasavirran, erityisesti 12 V:n järjestelmissä.
Korkea virta tarkoittaa lämpöä BMS:ssä, virtakiskoissa, kaapeleissa, sulakkeissa, liittimissä, liittimissä ja erottimissa. Tiiviisti suljettu osasto voi vaikeuttaa lämmön hallintaa.
Paketti saattaa läpäistä penkkitestin ulkoilmassa ja silti käydä kuumempana asuntoauton sisällä. BMS voi vähentää tehoa tai käynnistää suojauksen, jos lämpötila nousee yli sen rajan. Käyttäjä saattaa nähdä invertterin sammuvan, mutta perimmäinen syy voi olla lämpösulku, heikko ilmavirtaus tai huono virran kulkureitin suunnittelu.
Tämä ei tarkoita, että jokainen osasto tarvitsee aktiivista ilmanvaihtoa. Se tarkoittaa, että osaston on vastattava kuormaa. Pieni tasavirtakuorma-akku ja suuri invertteriakku eivät tarvitse samaa lämpösuunnittelua.
Lämpösuunnittelussa ei ole kyse vain akkukennoista. Kyse on koko virran kulkureitistä.
Kosteussuojan on katettava myös kondenssivesi, ei vain roiskeet.
Asuntoautojen akkuosastot kohtaavat vettä usein vähemmän ilmeisillä tavoilla kuin suoralla sateella.
Tien roiskeet, painepesu, märät varastotilat, lumen sulaminen, kondenssivesi, kostea ilma ja rannikon suolalle altistuminen voivat kaikki vaikuttaa akun alueeseen. Lokero voi näyttää tiiviiltä, mutta siihen saattaa silti jäädä kosteutta. Kosteus liittimien, BMS-taulujen, näytteenottojohtojen, tiedonsiirtoporttien, sulakkeiden tai korvakkeiden läheisyydessä voi aiheuttaa korroosiota, vuotoratoja, vääriä hälytyksiä, tiedonsiirtovikoja tai ajoittaisia sammutuksia.
IP-luokitus ja korroosionkestävyys eivät myöskään ole sama asia. Komponentti voi kestää suoran veden pääsyn määritellyssä testissä, mutta se voi silti kärsiä pitkäaikaisesta kosteudesta, suolahuurusta, huonosta salaojituksesta tai kondensaatiokierrosta.
Asuntoautokäytössä kosteussuunnittelun tulisi seurata veden todellista kulkureittiä: kaapelien sisäänmenoaukkoja, tuuletusaukkoja, tilojen ovia, lattiasaumoja, tyhjennyskohtia, päätelaitteiden kansia ja kylmiä metallipintoja, joihin tiivistyy kosteutta.
Vesitiiviin näköinen laatikko ei riitä, jos se sitoo kosteaa ilmaa eikä siinä ole käytännöllistä kosteudenhallintastrategiaa.
Tuuletuksesta ei saa tulla vesireittiä
Paristokotelon tuuletus on hoidettava huolellisesti.
Tuuletusvaatimukset riippuvat pakkauksen rakenteesta, kotelon sijainnista, markkinasäännöistä, matkailuauton rakenteesta ja valmistajan ohjeista. Natriumionipaketteja ei pitäisi automaattisesti kohdella kuten lyijyakkuja, mutta osastossa on silti oltava selkeä kotelointistrategia lämmön, poikkeustilanteiden, kosteuden ja huoltoon pääsyn varalta.
Jos ilmanpoistoa tarvitaan, ilmanpoistoaukosta ei saa tulla heikkoutta.
Huonosti sijoitettu tuuletusaukko voi päästää roiskeita, pölyä, hyönteisiä, suolasumua tai pakokaasuja akun alueelle. Huono tiivistys kaapeleiden läpivientien ympärillä voi tehdä tyhjäksi kotelon tarkoituksen. Tuuletusaukko, joka auttaa yhtä riskiä, mutta aiheuttaa kosteuden aiheuttamaa korroosiota, ei ole hyvä rakenne.
Osastojen tuuletusta olisi käsiteltävä osana kotelointistrategiaa, ei jälkikäteen.
Kaapelireitin suunnittelu voi ratkaista invertterin suorituskyvyn
Monet matkailuautojen akkuongelmat, joista syytetään akkua, ovat todellisuudessa kaapelireitin ongelmia.
Natriumionipaketti voi tuottaa tarvittavan virran, mutta invertteri näkee jännitteen kaapelin, sulakkeen, liittimen, liittimen ja irrotushäviöiden jälkeen. Jos kaapeli on liian pitkä, liian pieni, huonosti puristettu, jyrkästi taivutettu tai johdettu heikkojen liitäntäkohtien kautta, jännitehäviö voi aiheuttaa invertterin pienjännitekatkaisun kuormituksessa.
Tämä on erityisen tärkeää 12 V:n matkailuautojen järjestelmissä. Sama invertterin teho vaatii paljon enemmän tasavirtaa 12 V:n jännitteellä kuin 24 tai 48 V:n jännitteellä. Tämä tekee kaapelin pituudesta, sulakkeiden sijoittelusta, liittimien laadusta ja liittimien resistanssista paljon tärkeämpiä.
Osastossa on oltava lyhyet, suojatut, huollettavissa olevat ja oikein mitoitetut kaapelireitit. Se ei saisi pakottaa asentajia reitittämään suurvirtaisia kaapeleita ahtaiden kulmien, terävien metallireunojen, liikkuvien varastotilojen tai vaikeapääsyisten tilojen läpi.
Hyvä lokero suojaa virran kulkureittiä yhtä hyvin kuin akkua.
Asennuksen on selviydyttävä asuntoautoliikkeestä
Asuntoauton akku on siirrettävä asennus. Sen on kestettävä tärinää, jarrutusta, kuoppia, maastoliikennettä ja pitkiä maantieajoja.
Mekaaninen kiinnitys on tärkeää, koska liike voi vahingoittaa liittimiä, kaapelikorvakkeita, BMS-johdotuksia, kotelon tiivisteitä, tiedonsiirtoportteja ja sisäisiä liitäntöjä. Pakkaus ei saa luottaa omaan painoonsa pysyäkseen paikallaan.
Natriumioni- ja litiumakut voivat olla lyijyakkuja kevyempiä, mikä voi vähentää ajoneuvon painoa, mutta myös muuttaa akun istuvuutta lokerossa. Kevyempi akkupaketti on edelleen kiinnitettävä turvallisesti.
Lokeron on estettävä liukuminen, pomppiminen, kaapeleiden rasitukset, päätelaitteen iskut ja vahingossa tapahtuva kosketus varastoitujen esineiden kanssa. Jos matkailuauton osastossa säilytetään myös työkaluja, tuoleja, nesteitä tai irtolastia, akku on erotettava ja suojattava.
Liikkuva asuntoauto tekee huonosta asennuksesta sähköisen riskin.
Palvelujen saatavuus on osa luotettavuutta
Vaikeasti tarkastettava osasto aiheuttaa lopulta tukiongelmia.
Akkualueen on mahdollistettava kohtuullinen pääsy liittimiin, pääsulakkeeseen, irrotuslaitteeseen, tiedonsiirtokaapeleihin, lämmittimen johdotukseen, jos sellainen on käytössä, BMS-ilmaisimeen tai huoltoporttiin, jos sellainen on käytettävissä, sekä laturin tai invertterin liitäntöihin.
Jos teknikon on irrotettava erilliset paneelit tai purettava varastotilaa vian tarkistamiseksi, diagnoosista tulee hidasta ja kallista.
Tämä on tärkeää matkailuautojen jakelijoille, asentajille ja alkuperäisille laitevalmistajille. Monet kenttävalitukset alkavat yksinkertaisista oireista: akku ei lataudu, invertteri sammuu, SOC-näyttö näyttää väärältä tai järjestelmä ei herää varastoinnin jälkeen. Nämä ongelmat voivat johtua BMS-suojauksesta, laturin epäsopivuudesta, löysistä liittimistä, kaapelin jännitteen laskusta, alhaisesta lämpötilasta tai kosteusvauriosta.
Palvelun käyttöoikeus ei tarkoita elävien päätelaitteiden altistamista käyttäjälle. Se tarkoittaa turvallisen pääsyn suunnittelua niille henkilöille, joiden on tehtävä diagnoosi järjestelmästä.
Osastossa on oltava tarkastettavissa todennäköiset vikakohdat.
Paras osaston muotoilu riippuu asuntoauton käyttötavoista.
Jokaiselle natriumioniakulle ei ole olemassa yhtä ainoaa parasta asuntoauton akkulokeroa. Paras rakenne riippuu siitä, mitä matkailuautossa todella tehdään.
| Asuntoautojen käyttötapa | Osaston suunnittelun prioriteetti | Epäonnistuminen, jos sitä ei oteta huomioon |
|---|
| Talvinen retkeily | Kennon lämpötila, lämmityspolku, laturin palautus | Akku purkautuu, mutta ei lataudu kylmänä. |
| Korkean vaihtosuuntaajan järjestelmä | Lyhyt kaapelireitti, terminen tila, sulakkeen ja liittimen pääsy | Jännitteen alenema, vaihtosuuntaajan katkaisu, BMS-laukaisu |
| Matkailu maastossa | Vahva kiinnitys, tärinänhallinta, kaapelin vedonpoisto | Löysät liittimet, vaurioituneet liittimet, ajoittaiset viat. |
| Märkä- tai rannikkokäyttö | Kosteudenhallinta, korroosiosuojaus, suljetut kaapeliläpiviennit | Päätelaitteen korroosio, väärät hälytykset, tietoliikenneviat. |
| Sisäasennus | Eristäminen, kotelon eheys, valvottu pääsy | Turvallisuusraja muuttuu epäselväksi |
| Ulkoasennus | Tieroiskeet, kylmäkastelu, törmäyssuojaus, salaojitus. | Veden sisäänpääsy, kylmälatauksen tukkeutuminen, huoltovaikeudet |
Tämä taulukko ei ole yleinen tarkistuslista. Se osoittaa suunnittelun logiikan. Osasto olisi rakennettava sen vian varaan, joka matkailuautossa todennäköisimmin ilmenee.
Ennen hyväksyntää alkuperäisten laitevalmistajien ja asentajien olisi myös vahvistettava natriumionikohtaiset rajat: latauslämpötila-alue, pakkauksen jänniteikkuna, BMS-suojalogiikka, palautusvaatimukset suojauksen jälkeen ja laturin yhteensopivuus. Näiden olisi noudatettava toimittajan natriumionipakkauksen eritelmää, ei lyijyhappo- tai LiFePO4-asennusten oletuksia.
Vakiolokerot toimivat vain silloin, kun raja on yksinkertainen.
Tavallinen matkailuauton akkukotelo voi olla sopiva, kun akkua käytetään kohtuulliseen kuormitukseen, kaapelireitti on lyhyt, lokero pysyy akun lämpötila-alueella, kosteusaltistuminen on rajoitettu, lataus on valvottua ja huoltotiloihin pääsy on hyväksyttävää.
Se on pätevä käyttötapaus. Räätälöity lokerosuunnittelu on entistä tärkeämpää, kun matkailuautossa käytetään suuria invertterikuormia, aurinkolatausta talvella, asennusta lattian alle, märkä- tai rannikkoliikennettä, maastotärinää, kompakteja sähkökaappeja, useita akkupaketteja tai tietoliikenteeseen perustuvia sähköjärjestelmiä.
Ero ei ole "vakio vs. premium". Ero on siinä, pitääkö lokero valmiin pakkauksen validoidun käyttörajan sisällä.
Natrium-ionipakkausta ei pitäisi pakottaa ratkaisemaan osasto-ongelmaa, joka olisi pitänyt hoitaa mekaanisella ja sähköisellä suunnittelulla.
Validoi osasto todellisissa asuntoauto-olosuhteissa.
Paristokoteloa ei pitäisi hyväksyä vain siksi, että paristoyksikkö mahtuu sen sisään.
Hyödyllinen validointi kohdistuu olosuhteisiin, jotka aiheuttavat kenttävikoja: invertterin ylijännite, matalalämpötilalataus, aurinkoenergian palautuminen kylmän yön jälkeen, kosteusaltistuminen, tärinä, lämpökertymä, kaapelin jännitteen lasku, sulakkeen saatavuus ja palautuminen BMS-suojauksen jälkeen.
Hyvä tulos tarkoittaa, että akku pysyy turvassa, liittimet pysyvät suojattuina, jännitehäviö pysyy marginaalissa, lämpöä ei muodostu yli akun rajojen, lataus palautuu oikein, eikä lokero pidättele kosteutta tai estä huoltokäyntiä.
Tarkista seuraavat asiat ennen mallin julkaisemista:
| Suunnittelun tarkistus | Miksi sillä on merkitystä |
|---|
| Solun lämpötila osastossa | Päättää, onko lataus sallittu vai estetty |
| Kaapelin pituus ja jännitehäviö | Päättää, laukeaako taajuusmuuttaja kuormitettuna |
| Sulakkeen ja irrotuslaitteen käyttömahdollisuus | Päättää, voidaanko viat eristää turvallisesti. |
| Kosteus- ja kondensaatioväylä | Päättää korroosio- ja väärän hälytyksen riskistä |
| Kiinnitys ja kaapelin vedonpoisto | Päättää tärinän luotettavuudesta |
| Tuuletus- tai viemäröintisuunnittelu | Päättää, hallitseeko kotelo kosteutta turvallisesti. |
| Laturin ja BMS:n palautusoikeus | Päättää, voiko järjestelmä toipua suojauksen jälkeen |
| Varastoidusta lastista erottaminen | Päättää, pysyvätkö liittimet ja kaapelit suojattuina |
Tämä tekee asennuksesta tukevan sen jälkeen, kun asuntoauto on lähtenyt korjaamolta.
Päätelmä
RV-natriumioniakkuosaston suunnittelun on pidettävä akku sen sähköisten, termisten, mekaanisten ja ympäristöön liittyvien rajojen sisällä.
Varmista ennen hyväksyntää latauslämpötila, jänniteikkuna, virran kulkureitti, kosteudenhallinta, asennus, kaapelin reititys, huoltoyhteys ja palautumiskäyttäytyminen.
Jos suunnittelet RV-natriumioniakku järjestelmä, Ota yhteyttä asettelun, kuormitusprofiilin, sijainnin ja latausvaatimusten kanssa. Voimme auttaa oikean pakkauksen ja lokeron suunnittelussa.