Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Autorzy help
Lata help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 25

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  thermal management
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
EN
Electric vehicles are the future of mobility. Electric vehicles have batteries to store energy and the most common type of batteries used in electric vehicle’s battery packs are lithium-ion cells. These cells have very high energy density and dissipate heat during charging and discharging cycles. There is a need to have an efficient cooling system to dissipate this heat. Bigger-size batteries in four-wheelers use liquid cooling to ensure faster charging and longer battery life. Surface cooling and tab cooling are two popular types of liquid cooling systems for battery packs. Surface cooling is a preferred type of cooling system as it is less complex and cheaper, but it creates a temperature gradient inside the cell which is detrimental to cell life. This work proposes tab cooling as a solution to improve the life cycle of lithium-ion cells. Two sets of the battery pack, one with tab cooling and the other without a cooling system were tested under different conditions for multiple fast charging and discharging cycles until their initial capacity was reduced by 30%. The results show that with tab cooling the battery performed better and battery degradation was reduced.
PL
Tematem artykułu jest projekt i badania prototypu dwupoziomowego trójfazowego przekształtnika sieciowego o mocy znamionowej 15 kW i napięciu w obwodzie DC na poziomie 760V. Za cel postawiono weryfikację algorytmu sterowania dwupoziomowego przekształtnika AC/DC w układzie eksperymentalnym. Algorytm umożliwia zastosowanie przekształtnika w mikrosieci prądu stałego. Zastosowany w układzie wydajny sterownik hybrydowy umożliwia zastosowanie zaawansowanego algorytmu sterowania. Badany przekształtnik oraz zastosowany algorytm sterowania pozwala na bezpośrednią regulację mocy czynnej i biernej w pracy dwukierunkowej. Odporność na odkształcenia napięcia sieci oraz zmiany jego częstotliwość uzyskana została przez moduł synchronizacji z siecią (DSOGI-PLL). W pracy zaprezentowano wyniki badań symulacyjnych i eksperymentalnych.
EN
The subject of the article is the design of a prototype of a two-level three-phase grid converter with a rated power of 15 kW and a DC voltage of 760V. The goal was to verify the control algorithm of the two-level AC/DC converter in the experimental system. The algorithm enables the use of the converter in a DC microgrid. The efficient hybrid controller used in the system enables the use of an advanced control algorithm. The tested converter and the control algorithm used allow for direct control of active and reactive power in bidirectional operation. Immunity to voltage distortion and changes in its frequency was obtained by the synchronization module with the network (DSOGI-PLL). The paper presents the results of simulation and experimental studies.
EN
Endurance capability is a key indicator to evaluate the performance of electric vehicles. Improving the energy density of battery packs in a limited space while ensuring the safety of the vehicle is one of the currently used technological solutions. Accordingly, a small space and high energy density battery arrangement scheme is proposed in this paper. The comprehensive performance of two battery packs based on the same volume and different space arrangements is compared. Further, based on the same thermal management system (PCM-fin system), the thermal performance of staggered battery packs with high energy density is numerically simulated with different fin structures, and the optimal fin structure parameters for staggered battery packs at a 3C discharge rate are determined using the entropy weight-TOPSIS method. The result reveals that increasing the contact thickness between the fin and the battery (X) can reduce the maximum temperature, but weaken temperature homogeneity. Moreover, the change of fin width (A) has no significant effect on the heat dissipation performance of the battery pack. Entropy weight-TOPSIS method objectively assigns weights to both maximum temperature (Tmax) and temperature difference (DT) and determines the optimal solution for the cooling system fin parameters. It is found that when X = 0:67 mm, A = 0:6 mm, the staggered battery pack holds the best comprehensive performance.
EN
Thermal management of high voltage accumulators used for electric mobility is a complex topic, due to many limiting factors like size, weight, cost of development and implementation, and safety. Advancements in technology created cheaper cells, that can store more energy and have higher power density, which enabled manufacturers to build many new electric vehicles. However, accumulator in EVs is still the most expensive part of electric powertrain and cells are very sensitive to operating conditions. Temperatures outside of their specific range can cause quicker loss of their capacity, lower power performance or even cause thermal runaway events that are almost inextinguishable - that’s why proper thermal management receives a lot of attention. This paper discloses important aspects of accumulators, that have to be considered during thermal design, reviews every current solution, their advantages and disadvantages, with examples of EVs that use them. Current trends and possible changes in near future are then disclosed, to create good knowledge base about current situation and trends on the market to make early phase of conceptual work easier.
PL
Zarządzanie termiczne akumulatorami wysokiego napięcia stosowanymi w pojazdach elektrycznych jest złożonym zagadnieniem ze względu na wiele czynników ograniczających, takich jak rozmiar, waga, koszty opracowania i wdrożenia oraz bezpieczeństwo. Postęp technologiczny pozwolił na stworzenie tańszych ogniw, które mogą przechowywać więcej energii i mają większą gęstość mocy, co umożliwiło producentom wyprodukowanie wielu nowych pojazdów elektrycznych. Mimo to akumulatory w pojazdach elektrycznych nadal stanowią najdroższą część elektrycznego układu napędowego, a ogniwa są bardzo wrażliwe na warunki eksploatacji. Temperatury wykraczające poza właściwy dla nich zakres mogą powodować szybszą utratę pojemności, obniżenie wydajności energetycznej, a nawet wywoływać zjawiska ucieczki cieplnej, które są prawie niemożliwe do ugaszenia - dlatego odpowiednie zarządzanie termiczne jest przedmiotem szczególnego zainteresowania. W tym artykule przedstawiono ważne aspekty akumulatorów, które należy wziąć pod uwagę podczas projektowania termicznego, dokonano przeglądu wszystkich obecnie stosowanych rozwiązań, ich zalet i wad, wraz z przykładami pojazdów elektrycznych, które je wykorzystują. Następnie przedstawiono aktualne trendy i możliwe zmiany w najbliższej przyszłości, aby stworzyć dobrą bazę wiedzy na temat obecnej sytuacji i trendów na rynku, co ułatwi wczesną fazę prac koncepcyjnych.
EN
The continuous drive towards electrified propulsion systems has been imposing ever more demanding performance and cost targets for the future power electronics, machines and drives (PEMDs). This is particularly evident when exploring various technology road mapping documents both for automotive and aerospace industries, e.g. Advanced Propulsion Centre (APC) UK, Aerospace Technology Institute (ATI) UK, National Aeronautics and Space Administration (NASA) USA and others. In that context, a significant improvement of the specific performance and cost measures, e.g. power density increase by a factor of 10 or more and/or cost per power unit reduction by 50% or better, is forecasted for the next 5 to 15 years. However, the existing PEMD solutions are already at their technological limits to some degree. Consequently, meeting the performance and cost step change would require a considerable development effort. This paper is focused on electrical machines and their thermal management, which has been recognised as one of key enabling factors for delivering high specific output solutions. The challenges associated with heat removal in electrical machines are discussed in detail, alongside with new concepts of thermal management systems. Several examples from the available literature are presented. These include manufacturing techniques, new materials and novel integrated designs in application to electrical machines.
6
Content available remote Super-efektywne mikrokanałowe cieczowe systemy chłodzenia dla energoelektroniki
PL
W pracy przedstawiono opracowany w Katedrze Przyrządów Półprzewodnikowych i Optoelektronicznych Politechniki Łódzkiej system odprowadzania ciepła z wykorzystaniem mikrokanałowych struktur chłodzących charakteryzujących się wysoką efektywnością przekraczającą 600 W/cm2 . Rozwiązanie to może być z powodzeniem zastosowane do chłodzenia systemów energoelektronicznych, co zostało potwierdzone przykładami takich rozwiązań opracowanych i przebadanych w Katedrze.
XX
Paper presents a cooling system based on microchannels developed in the Department of Semiconductor and Optoelectronic Devices at Lodz University of Technology. The solution is characterized by high efficiency exceeding 600 W/cm2 . It can be successfully used for power electronic system cooling, what has been proved by sample solutions that has been developed and tested.
PL
Zagadnienia thermal-managementu są istotne, zwłaszcza w urządzeniach charakteryzujących się znaczną gęstością mocy. Dzięki racjonalnej dystrybucji energii cieplnej możliwe jest, przede wszystkim, dotrzymanie odpowiednich warunków, gwarantujących długotrwałą i bezawaryjną pracę elementów elektronicznych. W niniejszej pracy analizie poddano konstrukcję układu termostatowania baterii sześciu ogniw litowo - jonowych, przeznaczoną do eksploatacji w niskich temperaturach otoczenia. Elementy te są wrażliwe na warunki cieplne, determinujące ich trwałość oraz niezawodność. Opracowany model numeryczny został wykorzystany do wyznaczenia rzeczywistych charakterystyk eksploatacyjnych pozwalających na określenie parametrów układu izolacyjnego oraz źródła ciepła, pozwalających na spełnienie temperaturowych parametrów pracy ogniw. Uzyskane wyniki skonfrontowano z badaniami modelu fizycznego.
EN
Thermal-Management issues seems to be very important, especially in addition to devices characterized by large value of power density. Basing on rational distribution of thermal energy, there is possible, most of all, to develop appropriate conditions that guarantee a long and failurefree utilization of electronic equipment. In the paper the model composed of six lithium-ion batteries intended for exploitation in low temperature regime was analyzed. Such batteries are especially sensitive for temperature that determinates their durability and reliability. So that, device composed of batteries was complemented of thermal insulation and resistance heater. Developed numerical model was used to determine a real exploitation characteristics that enable for determination of thermal insulation and heat source parameters to fulfill thermal requirements of Li-Ion batteries. Obtained results were compared to the results of physical model tests. The physical model was designed especially for the paper requirements.
8
Content available remote Cooling of minimized surface-mount packages in power electronics applications
EN
With rise of GaN and SiC semiconductors in last few years, amount of available power semiconductors in minimized surface mount packages significantly increased. Together with rising pressure to increase power density of power conversion systems became effective design of cooling crucial. The aim of this article is to propose innovative methods of cooling of minimized surface mount packages, especially in application of power electronics. Article presents FEM thermal simulation of several possible variants of problem solution and provides results of measurement on physical prototypes with intention to compare. Results shows that the future of cooling in power electronics belongs to printed circuit boards with metal substrate.
PL
Badano chłodzenie układów elektronicznych bazujących na GaN i SiC przy minimalizacji wymiarów i zwiększaniu gęstości mocy. Przedstawiono analizę rozkładu temperatury wybranych układów Najlepsze rezultaty osiągnięto dla obwodów drukowanych z metalowym podłożem.
PL
Dostępność dobrej jakości źródeł światła w postaci diod LED o odpowiedniej charakterystyce kierunkowej w naturalny sposób sprzyja wypieraniu świetlówek kompaktowych w konstrukcji opraw do oświetlenia miejsca pracy. Brak konieczności stosowania elementów optycznych do formowania wiązki światła upraszcza konstrukcję oprawy i pozwala zmniejszyć docelowo koszty produkcji. W niniejszym artykule porównano wpływ punktu pracy źródeł LED na strumień świetlny i niezawodność opraw oświetleniowych.
EN
The availability of good quality light sources in the form of LEDs with the appropriate directional characteristics in a natural way favors the displacement of compact fluorescent lamps in the construction of luminaires for lighting the workplace. No need to use additional optical components to form a light beam simplifies the design of the luminaire and allows to reduce the production costs. This article compares the effect of the working point of LED sources on luminous flux and reliability of luminaires.
10
Content available remote Management system for electric vehicle battery pack
EN
Electric vehicles (EVs) emerged as a next step in the evolution of transport technology. The article describes structure of system used for optimal management and monitoring of electric vehicle parameters, especially in regions of low possible ambient temperature. System can be used in all types of electric vehicles, such as: cars, ATVs, motorbikes, scooters, bicycles or boats. Application of GSM/GPS technologies allows remote monitoring of state and management of vehicle battery thermal aids (increasing battery performance and longevity while reducing operating costs) as well as control of vehicle to grid and grid to vehicle energy flow in smart grid systems. System functions were tested on an electric vehicle in normal road conditions at a period of ambient temperature reaching -25°C (-13°F). Article contains road tests results along with comments on possible benefits that may be derived from the application of the system in practice.
PL
Pojazdy elektryczne stanowią następny krok w ewolucji technologii transportu. Artykuł przedstawia strukturę systemu do optymalnego zarządzania i monitorowania parametrów pojazdu elektrycznego, szczególnie w warunkach niskiej temperatury otoczenia. Typy obsługiwanych pojazdów obejmują samochody, quady, motocykle, skutery, rowery elektryczne oraz łodzie. Zastosowanie technologii GSM i GPS umożliwia zdalny monitoring i zarządzanie modułem ogrzewania akumulatorów a także kontrolę przepływu energii z sieci do baterii I baterii do sieci (smart grid). Funkcje systemu zostały przetestowane w warunkach drogowych przy temperaturach dochodzących do -25°C. Artykuł zawiera wyniki badań wraz z omówieniem potencjalnych korzyści wynikających z zastosowania opisanego systemu.
EN
A key problem to be solved during designing productive diode lasers and their lasing arrays is their proper thermal management enabling efficient high-power operation. Strictly speaking, the above demand leads to optimization of their structures to enhance lasing performance for high operation currents. It is well-known that deterioration of laser performance is mostly induced by excessive temperature increases within their volumes. In diode-laser arrays, additionally thermal crosstalk between array emitters should be taken into account. In the present paper, physics of heat-flux generation within the laser-diode volume and its extraction from it is analysed and described with the aid of our self-consistent simulation procedure. Then their thermal optimization is discussed including a proper design of a heat-flux generation within the laser volume, enhancement of its transport towards a laser heat-sink and, additionally in laser arrays, reduction of a thermal crosstalk between individual array emitters. The analysis is carried out using modern nitride edge-emitting ridge-waveguide lasers and their one-dimensional arrays as well as arsenide semiconductor disk lasers as typical examples of modern diode-laser designs. Physical processes responsible for heat-flux generation within these devices and heat-flux extraction from their volumes are analysed and an impact of some construction details on these processes is explained.
PL
Przewiduje się, że rozwój inwestycji mających na celu zwiększenie światowego wydobycia węgla koksowego poprawi bilans podaży i popytu, a w konsekwencji spowoduje obniżenie jego rynkowych cen w dłuższym horyzoncie czasowym. Obecnie na świecie prowadzone są prace mające na celu ocenę zasadności częściowego brykietowania wsadu węglowego stosowanego w procesie koksowania. Ich wyniki nie są publikowane. Zdaniem producentów zastosowanie zbrylonego węgla w mieszance węgli o niskim stopniu metamorfizmu poprawia jakość koksu oraz zapewnia stałość jego parametrów. W Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie podjęto badania mające na celu określenie możliwości brykietowania w prasach walcowych drobnoziarnistego węgla koksującego. W pierwszej kolejności sprawdzono możliwości bezlepiszczowego scalania materiału. Następnie badano przydatność lepiszcz do brykietowania wsadu węglowego. W niektórych próbach określono wpływ suszenia lub sezonowania brykietów na ich wytrzymałość mechaniczną. Badania te prowadzone były w laboratoryjnej prasie walcowej LPW 450 wyposażonej w oryginalny niesymetryczny układ zagęszczania. W celu oceny właściwości paliwa wykonano jego analizę termograwimetryczną. Na podstawie wyników przeprowadzonych badań oraz analizy literatury, mając na uwadze minimalizację zagrożeń środowiskowych, dokonano oceny możliwości zastosowania elektrofiltrów do wychwytywania pyłów pochodzących ze spalania scalonego węgla kamiennego.
EN
It is anticipated that development of investments for the purpose of increasing global coking coal production will improve the supply/demand and will exert pressure to lower the coking coal prices in the longer term. Currently there are conducted many researches undergoing to assess the validity of using partially briquetted coal in coking process. However the results are not being published. According to the producers, the use of lump coal in a mixture of coal with a low degree of metamorphism improves coke quality and provides consistency of its parameters. The department of Manufacturing Systems has undertaken a study to determine a possibility of briquetting fine coke in a roll presses without a binding component. Mentioned studies were conducted on a laboratory roll press type LPW 450, equipped with the original asymmetrical layout compacting system. In order to identify merged coal, basic physical and chemical properties were determined. Keeping in mind the value of environmental hazards, the possibility of applying electrostatic precipitators to capture ashes from combustion of coal chip, based on past experience in this field was evaluated.
13
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych mikrokanałowego układu chłodzącego dedykowanego dla układów elektronicznych średniej i dużej mocy, montowanych w pojazdach i przystosowanego do pracy z chłodziwem o teperaturze powyżej 60°C. Pokazano warunki pracy chłodzonych elementów mocy w zależności od temperatury otoczenia oraz płynu chłodzącego. Ponadto, zasygnalizowano problem wpływu jakości medium chłodzącego, a także rozmiarów mikrokanałów struktury chłodzącej na efektywność odbioru ciepła z samochodowych podzespołów elektronicznych przy użyciu płynu chłodzącego silnik.
EN
The paper presents experimental results of a microchannel cooling system dedicated for automotive electronic equipment and appropriate for operation with hot liquids (above 60°C). It shows an influence of the environment and the coolant temperatures on operating conditions of power elements. In addition, the quality of the cooling medium as well as the effect of microchannel size on heat transfer efficiency from automotive electronic components by engine coolant is signalised.
14
Content available remote Thermal management of GaInNAs/GaAs VECSELs
EN
Different methods used to reduce temperature increase within the active region of vertical-external-cavity surface-emitting lasers (VECSELs) are described and compared with the aid of the self-consistent thermal finite-element method. Simulations have been carried out for the GaInNAs/GaAs multiple-quantum-well (MQW) VECSEL operating at room temperature at 1.31 µm. Main results are presented in form of "thermal maps" which can be simply used to determine maximal temperature of different structures at specified pumping conditions. It has been found that these maps are also appropriate for some other GaAs-based VECSELs and can be very helpful especially during structure designing. Moreover, convective and thermal radiation heat transfer from laser walls has been investigated.
15
Content available remote Mikrokanałowy układ chłodzenia cieczowego dla układów mocy w pojazdach
PL
W artykule przedstawiono wyniki symulacji układu chłodzącego zawierającego mikrokanały, przeznaczonego do współpracy z układami elektronicznymi montowanymi w pojazdach. Pokazano wpływ parametrów płynu chłodzącego na warunki pracy chłodzonej struktury krzemowej. Ponadto wykazano efektywność zaproponowanego układu chłodzącego i jego przydatność do odbioru ciepła z samochodowych podzespołów elektronicznych przy użyciu płynu chłodzącego silnik.
EN
The paper presents the investigations aimed at the cooling system based on microchannels dedicated for automotive electronic equipment. It describes the first design stage of the microchannel heat sink and presents the numerical simulations that deal with the implementation of engine coolants in automotive power electronics modules.
EN
In this article, the authors present a model and a method of determining thermal parameters of a single point of the thermal touch screen for the blind and thermal parameters of selected parts of a human hand. Blind people, by using this device can "see" a pattern of dots by feeling hot spots. The thermal touch screen for the blind was used as a calorimeter and enables to calculate the amount of heat provided to a finger at a temperature ranging from 8°C to 52°C, that is the full range of temperature detected by humans. The authors designated thermal conductivity and heat capacity of both Peltier micromodule and parts of the user's hand. Results of the presented research allow optimizing the construction of the thermal touch screen for the blind and may be helpful for thermal modelling of the human body.
17
EN
This paper describes 3D numerical simulation of the fluid flow and heat transfer characteristics in a pin fin heat sink under constant heat flux condition. Carbon nanotube (CNT) is considered as an ideal material for thermal management in electronic packaging because of its extraordinarily high thermal conductivity. Fabricated onto a silicon substrate to form micro-channels, the CNT based cooling fins show high heat dissipation efficiency. The simulation is performed for the Reynolds number from 7 to 60 with channel hydraulic diameter 1.22 mm. The results are used to derive the Nusselt number, pressure drop, thermal resistance etc.
EN
Micro-cooling techniques provide a promising solution for the thermal management of electronics system with increasing microprocessor powers. Carbon nanotubes (CNTs) can be utilized in micro-coolers as basic materials to constitute the heat dissipation structures inside. The interfaces involved in the CNT-based micro-cooler include the one between the CNT and the coolant, and the CNT and the adhesive. The heat transfer through these interfaces plays an important role in the thermal performance of the micro-cooler. In this paper, numerical investigations on thermal resistance across interfaces between the CNT and other materials are carried out by molecular dynamics simulation (MDS), and various cases are studied.
PL
Technika mikrochłodzenia stanowi obiecujące rozwiązanie w zarządzaniu ciepłem systemów elektronicznych wraz ze wzrostem mocy mikroprocesorów. Nanorurki węglowe (CNTs) mogą być wykorzystane w mikroradiatorach, jako podstawowy material służący do tworzenia struktur rozpraszających ciepło w ich wnętrzu. Interfejsami w mikroradiatorach opartych na CNTs są obszary między CNT i substancją chłodzącą oraz między CNT i klejem. Transfer ciepla przez te interfejsy ma istotny wpływ na wydajność mikroradiatora. W artykule ukazano wyniki analiz numerycznych transferu ciepła przez interfejsy pomiędzy CNT i innymi materiałami przeprowadzone za pomocą symulacji dynamiki molekularnej (MDS) dla różnych przypadków.
19
Content available Thermal problems in arsenide VECSELs
EN
Different aspects of thermal management of GaAs-based vertical-external-cavity surface-emitting lasers (VECSELs) are described and analyzed by example of typical configurations of GaInNAs/GaAs multiple-quantum-well (MQW) VECSEL. Simulations of two-dimensional heat-flux spreading within investigated structures have been carried out with the aid of the self-consistent thermal finite-element method. Influence of pumping-beam and heat spreader properties on maximal temperature increase have been studied and different heat management techniques have been compared.
PL
W pracy zostały opisane i przeanalizowane wybrane aspekty dotyczące własności cieplnych optycznie pompowanych laserów półprzewodnikowych o emisji powierzchniowej z zewnętrzną pionową wnęką rezonansową (VECSELs, ang. vertical-external-cavity surface-emitting lasers) na podłożu z GaAs. Obliczenia wykonano dla typowych konfiguracji montażowych lasera typu VECSEL z obszarem czynnym w postaci wielokrotnej studni kwantowej wykonanej w systemie materiałowym GaInNAs/GaAs. Do symulacji dwuwymiarowego rozpływu ciepła wykorzystano samouzgodniony model cieplny oparty na metodzie elementów skończonych (MES) , przy pomocy którego porównano własności cieplne poszczególnych struktur oraz określono wpływ parametrów wiązki pompującej (moc, średnica) i heat spreadera (przewodność cieplna, grubość) na maksymalny przyrost temperatury w ich wnętrzach.
20
Content available remote Kilka uwag o energooszczędności produkcyjnych budynków rolniczych
PL
Przedstawiono metody pozwalające na uzyskanie energooszczędności w budynkach rolniczych. Szczególnie zwrócono uwagę na obiekty inwentarskie. Podano założenia oraz zarys metod umożliwiających ich wymiarowanie termiczne.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.