ความเสถียรในการสตาร์ทเครื่องที่อุณหภูมิต่ำ-ของระบบทำความร้อนแบตเตอรี่ลิเธียมและกลยุทธ์การอุ่นเกรเดียนต์ของเทอร์โมคัปเปิล
การสตาร์ทด้วยอุณหภูมิต่ำ-ในฤดูหนาวและเวิร์คช็อปในสภาพอากาศเย็นเป็นหนึ่งในการทดสอบที่ใหญ่ที่สุดสำหรับความเสถียรของโครงสร้างและความแม่นยำในการควบคุมอุณหภูมิของระบบทำความร้อนด้วยแบตเตอรี่ลิเธียม อุณหภูมิแวดล้อมต่ำเป็นพิเศษ-ทำให้ส่วนประกอบของท่อทำความร้อนและตัวกลางหมุนเวียนอยู่ในสถานะหดตัวโดยสมบูรณ์ การสตาร์ทโดยตรงด้วยกำลังเต็ม-แบบดั้งเดิมทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลัน ส่งผลให้โครงสร้างภายในของท่อทำความร้อนคลายตัว และอุณหภูมิเกินส่วนเบี่ยงเบน กลยุทธ์การอุ่นล่วงหน้าด้วยเทอร์โมคัปเปิลช่วยเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการสตาร์ทขณะเย็นอย่างสมบูรณ์ โดยตระหนักถึงการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิแบบบัฟเฟอร์ การป้องกันโครงสร้าง และการควบคุมอุณหภูมิที่แม่นยำสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำ- ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมในฤดูหนาวที่ได้มาตรฐาน
การสตาร์ทขณะเย็นโดยสมบูรณ์-ทำให้เกิดความเสียหายเล็กน้อยกับท่อทำความร้อนที่ใช้แบตเตอรี่ลิเธียมโดยเฉพาะซึ่งไม่สามารถรักษาให้หายได้ ที่อุณหภูมิแวดล้อมต่ำ ลวดความร้อนนิกเกิล-โครเมียมภายใน ชั้นฉนวนแมกนีเซียมออกไซด์ และตัวท่อสแตนเลสด้านนอกจะอยู่ในสถานะการหดตัวแบบกะทัดรัดที่อุณหภูมิต่ำ- การทำความร้อนด้วยพลังงานสูง-ทันทีทำให้อุณหภูมิของลวดทำความร้อนภายในเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ในขณะที่ผนังท่อด้านนอกและชั้นฉนวนยังคงอยู่ในสถานะอุณหภูมิต่ำ- ความแตกต่างของอุณหภูมิภายในและภายนอกอย่างมากทำให้เกิดความเครียดจากการขยายตัวทางความร้อนที่รุนแรง ส่งผลให้เกิดช่องว่างเล็กๆ ในชั้นฉนวนที่มีความหนาแน่นสูง และการเคลื่อนตัวของสายไฟความร้อนเล็กน้อย การสตาร์ทด้วยอุณหภูมิต่ำ-ซ้ำๆ ส่งผลกระทบต่อความล้าของโครงสร้างสะสม ส่งผลให้ความต้านทานของฉนวนลดลงและประสิทธิภาพการทำความร้อนที่ไม่สม่ำเสมอหลังจากการทำงานระยะยาว-
ในแง่ของผลการควบคุมอุณหภูมิ การสตาร์ทเครื่องขณะเย็นเต็มที่-จะทำให้อุณหภูมิเกินอุณหภูมิอย่างร้ายแรงอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ท่อความร้อนจะปล่อยความร้อนที่กำลังสูงสุดในระยะเริ่มต้น และตัวกลางอุณหภูมิต่ำ-มีความสามารถในการดูดซับความร้อนสูง ส่งผลให้อุณหภูมิเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว หลังจากถึงค่าที่ตั้งไว้ ความร้อนที่ตกค้างยังคงถูกปล่อยออกมา ส่งผลให้อุณหภูมิของอุปกรณ์เกินมาตรฐานกระบวนการอย่างมาก ความผันผวนของอุณหภูมิที่มากเกินไปในระยะเริ่มต้นขัดขวางสถานะการบ่มเริ่มต้นและการเสื่อมสภาพของเซลล์แบตเตอรี่ลิเธียม ส่งผลให้พารามิเตอร์การประมวลผลเริ่มต้นของผลิตภัณฑ์ไม่สอดคล้องกัน และส่งผลต่อความเสถียรของคุณภาพของแบตช์
กลยุทธ์การอุ่นการไล่ระดับของเทอร์โมคัปเปิลจะเปลี่ยนโหมดการเริ่มต้นระบบที่เข้มงวดของระบบทำความร้อนแบบดั้งเดิมโดยสิ้นเชิง ก่อนสตาร์ทอุปกรณ์ เทอร์โมคัปเปิลหลาย-จุดจะเก็บรวบรวมข้อมูลอุณหภูมิโดยรอบ อุณหภูมิของท่อ และข้อมูลอุณหภูมิปานกลางเพื่อตัดสินระดับสภาพแวดล้อมของอุณหภูมิต่ำ-โดยอัตโนมัติ ระบบจะกำหนดแผนการส่งออกพลังงานแบบแบ่งกลุ่มตามข้อมูลความแตกต่างของอุณหภูมิเทอร์โมคัปเปิล-ตามเวลาจริง โดยแบ่งกระบวนการเริ่มต้นออกเป็น-การอุ่นเครื่องด้วยพลังงานต่ำ อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของพลังงานปานกลาง- และระดับคงที่ของอุณหภูมิ-คงที่แบบไม่มีขั้นตอน
ขั้นตอนการอุ่นเครื่องด้วยพลังงานต่ำ-ช่วยให้ทราบถึงอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นอย่างช้าๆ และซิงโครนัสของโครงสร้างท่อทำความร้อนภายในและภายนอก การปล่อยความร้อนความเข้มต่ำ-จะหลีกเลี่ยงความเครียดจากการขยายตัวทางความร้อนที่รุนแรง โดยให้ความร้อนแก่ชั้นฉนวน ผนังท่อ และตัวกลางหมุนเวียนอย่างช้าๆ เพื่อกำจัดความแตกต่างของอุณหภูมิที่มาก-มากเป็นพิเศษ เทอร์โมคัปเปิลจะตรวจสอบความเร็วที่เพิ่มขึ้นของอุณหภูมิแบบเรียลไทม์เพื่อให้แน่ใจว่าการเปลี่ยนผ่านความร้อนของส่วนประกอบทั้งหมดสม่ำเสมอและเสถียร ปกป้องโครงสร้างภายในที่มีขนาดกะทัดรัดอย่างสมบูรณ์จากความเสียหายจากความเย็น-จากแรงกระแทกจากความร้อน
ระดับการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิของกำลังปานกลาง-จะสร้างสมดุลระหว่างประสิทธิภาพการเริ่มต้นระบบและความเสถียรในการดำเนินงาน หลังจากที่อุณหภูมิของระบบสูงขึ้นอย่างต่อเนื่อง ข้อมูลเทอร์โมคัปเปิลจะแนะนำให้ระบบเพิ่มกำลังอย่างเหมาะสมเพื่อเร่งการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิ หลีกเลี่ยงการทำงานของพลังงานต่ำ-ที่ไม่มีประสิทธิภาพ เมื่ออุณหภูมิเข้าใกล้เกณฑ์ที่ตั้งไว้ ระบบจะเข้าสู่โหมดควบคุมพลังงานแบบไม่มีขั้นบันได โดยจะค่อยๆ ลดกำลังเอาต์พุตลงเพื่อกำจัดความร้อนที่ตกค้างเกิน
การตรวจสอบภาคสนามแสดงให้เห็นว่าการอุ่นเทอร์โมคัปเปิลแบบไล่ระดับล่วงหน้าจะช่วยลดความเสียหายจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลันของอุณหภูมิต่ำ-ได้มากกว่า 90% และควบคุมความผันผวนของอุณหภูมิเริ่มต้นภายใน ±0.2 องศา กลยุทธ์การทำงานแบบปรับอุณหภูมิต่ำ-นี้ช่วยให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพของอุปกรณ์ที่เสถียรและพารามิเตอร์กระบวนการที่สอดคล้องกันของระบบทำความร้อนแบตเตอรี่ลิเธียมในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำ-ในฤดูหนาว
