1. Karakteristikat e baterive të litiumit për automjetet me energji të re
Bateritë e litiumit kanë kryesisht avantazhet e shkallës së ulët të vetëshkarkimit, densitetit të lartë të energjisë, kohëzgjatjes së lartë të ciklit dhe efikasitetit të lartë të funksionimit gjatë përdorimit.Përdorimi i baterive të litiumit si pajisja kryesore e energjisë për energjinë e re është e barabartë me marrjen e një burimi të mirë energjie.Prandaj, në përbërjen e përbërësve kryesorë të automjeteve me energji të re, paketa e baterisë së litiumit e lidhur me qelizën e baterisë së litiumit është bërë përbërësi kryesor i saj më i rëndësishëm dhe pjesa thelbësore që siguron energji.Gjatë procesit të punës së baterive të litiumit, ekzistojnë kërkesa të caktuara për mjedisin përreth.Sipas rezultateve eksperimentale, temperatura optimale e punës mbahet nga 20°C deri në 40°C.Sapo temperatura rreth baterisë të kalojë kufirin e specifikuar, performanca e baterisë së litiumit do të reduktohet shumë dhe jeta e shërbimit do të reduktohet shumë.Për shkak se temperatura rreth baterisë së litiumit është shumë e ulët, kapaciteti përfundimtar i shkarkimit dhe voltazhi i shkarkimit do të devijojnë nga standardi i paracaktuar dhe do të ketë një rënie të mprehtë.
Nëse temperatura e ambientit është shumë e lartë, probabiliteti i largimit termik të baterisë së litiumit do të rritet shumë dhe nxehtësia e brendshme do të mblidhet në një vend të caktuar, duke shkaktuar probleme serioze të akumulimit të nxehtësisë.Nëse kjo pjesë e nxehtësisë nuk mund të eksportohet pa probleme, së bashku me kohën e zgjatur të punës së baterisë së litiumit, bateria është e prirur ndaj shpërthimit.Ky rrezik sigurie përbën një kërcënim të madh për sigurinë personale, kështu që bateritë e litiumit duhet të mbështeten në pajisjet ftohëse elektromagnetike për të përmirësuar performancën e sigurisë së pajisjes së përgjithshme gjatë punës.Mund të shihet se kur studiuesit kontrollojnë temperaturën e baterive të litiumit, ata duhet të përdorin në mënyrë racionale pajisje të jashtme për të eksportuar nxehtësi dhe për të kontrolluar temperaturën optimale të punës së baterive të litiumit.Pasi kontrolli i temperaturës të arrijë standardet përkatëse, objektivi i sigurt i drejtimit të automjeteve me energji të re vështirë se do të kërcënohet.
2. Mekanizmi i gjenerimit të nxehtësisë së baterisë së litiumit me energji të re të automjetit
Edhe pse këto bateri mund të përdoren si pajisje të energjisë, në procesin e aplikimit aktual, dallimet midis tyre janë më të dukshme.Disa bateri kanë disavantazhe më të mëdha, kështu që prodhuesit e automjeteve me energji të re duhet të zgjedhin me kujdes.Për shembull, bateria e acidit plumb siguron fuqi të mjaftueshme për degën e mesme, por do të shkaktojë dëme të mëdha në mjedisin përreth gjatë funksionimit të saj dhe ky dëm do të jetë i pariparueshëm më vonë.Prandaj, për të mbrojtur sigurinë ekologjike, vendi ka vendosur bateritë e plumbit-acid të përfshira në listën e ndaluar.Gjatë periudhës së zhvillimit, bateritë e hidridit të nikelit-metalit kanë marrë mundësi të mira, teknologjia e zhvillimit është pjekur gradualisht dhe fushëveprimi i aplikimit është zgjeruar gjithashtu.Sidoqoftë, në krahasim me bateritë e litiumit, disavantazhet e tij janë paksa të dukshme.Për shembull, është e vështirë për prodhuesit e zakonshëm të baterive të kontrollojnë koston e prodhimit të baterive hidride nikel-metal.Si rezultat, çmimi i baterive nikel-hidrogjen në treg ka mbetur i lartë.Disa marka të reja të automjeteve energjetike që ndjekin performancën e kostos vështirë se do të konsiderojnë përdorimin e tyre si pjesë auto.Më e rëndësishmja, bateritë Ni-MH janë shumë më të ndjeshme ndaj temperaturës së ambientit sesa bateritë e litiumit dhe kanë më shumë gjasa të marrin zjarr për shkak të temperaturave të larta.Pas krahasimeve të shumta, bateritë litium bien në sy dhe tani përdoren gjerësisht në automjetet me energji të re.
Arsyeja pse bateritë e litiumit mund të sigurojnë energji për automjetet me energji të re është pikërisht sepse elektrodat e tyre pozitive dhe negative kanë materiale aktive.Gjatë procesit të futjes dhe nxjerrjes së vazhdueshme të materialeve, fitohet një sasi e madhe e energjisë elektrike, dhe më pas sipas parimit të shndërrimit të energjisë, energjia elektrike dhe energjia kinetike për të arritur qëllimin e shkëmbimit, duke i dhënë kështu një fuqi të fortë automjetet me energji të reja, mund të arrijnë qëllimin e ecjes me makinë.Në të njëjtën kohë, kur qeliza e baterisë së litiumit i nënshtrohet një reaksioni kimik, ajo do të ketë funksionin e thithjes së nxehtësisë dhe lëshimit të nxehtësisë në shndërrimin e plotë të energjisë.Përveç kësaj, atomi i litiumit nuk është statik, ai mund të lëvizë vazhdimisht midis elektrolitit dhe diafragmës, dhe ka rezistencë të brendshme polarizimi.
Tani, nxehtësia gjithashtu do të çlirohet siç duhet.Megjithatë, temperatura rreth baterisë së litiumit të automjeteve me energji të re është shumë e lartë, gjë që lehtë mund të çojë në dekompozimin e ndarësve pozitivë dhe negativë.Përveç kësaj, përbërja e baterisë së re të litiumit me energji është e përbërë nga paketa të shumta baterish.Nxehtësia e gjeneruar nga të gjitha paketat e baterive e kalon shumë atë të një baterie të vetme.Kur temperatura tejkalon një vlerë të paracaktuar, bateria është jashtëzakonisht e prirur ndaj shpërthimit.
3. Teknologjitë kryesore të sistemit të menaxhimit termik të baterive
Për sistemin e menaxhimit të baterive të automjeteve me energji të reja, si brenda ashtu edhe jashtë vendit, kanë kushtuar një vëmendje të madhe, kanë nisur një sërë kërkimesh dhe kanë marrë shumë rezultate.Ky artikull do të përqendrohet në vlerësimin e saktë të fuqisë së mbetur të baterisë së sistemit të menaxhimit termik të baterisë së automjeteve me energji të re, menaxhimin e bilancit të baterisë dhe teknologjitë kryesore të aplikuara nësistemi i menaxhimit termik.
3.1 Metoda e vlerësimit të fuqisë së mbetur të sistemit të menaxhimit termik të baterisë
Studiuesit kanë investuar shumë energji dhe përpjekje të mundimshme në vlerësimin e SOC, kryesisht duke përdorur algoritme shkencore të të dhënave si metoda integrale e amper-orës, metoda e modelit linear, metoda e rrjetit nervor dhe metoda e filtrit Kalman për të bërë një numër të madh eksperimentesh simuluese.Megjithatë, gabimet në llogaritje ndodhin shpesh gjatë aplikimit të kësaj metode.Nëse gabimi nuk korrigjohet në kohë, hendeku midis rezultateve të llogaritjes do të bëhet gjithnjë e më i madh.Për të kompensuar këtë defekt, studiuesit zakonisht kombinojnë metodën e vlerësimit Anshi me metoda të tjera për të verifikuar njëra-tjetrën, në mënyrë që të marrin rezultatet më të sakta.Me të dhëna të sakta, studiuesit mund të vlerësojnë me saktësi rrymën e shkarkimit të baterisë.
3.2 Menaxhimi i balancuar i sistemit të menaxhimit termik të baterive
Menaxhimi i bilancit të sistemit të menaxhimit termik të baterisë përdoret kryesisht për të koordinuar tensionin dhe fuqinë e secilës pjesë të baterisë së energjisë.Pasi të përdoren bateri të ndryshme në pjesë të ndryshme, fuqia dhe voltazhi do të jenë të ndryshme.Në këtë kohë, menaxhimi i bilancit duhet të përdoret për të eliminuar ndryshimin midis të dyve.Mospërputhje.Aktualisht teknika më e përdorur e menaxhimit të bilancit
Ndahet kryesisht në dy lloje: barazimi pasiv dhe barazimi aktiv.Nga këndvështrimi i aplikimit, parimet e zbatimit të përdorura nga këto dy lloje të metodave të barazimit janë mjaft të ndryshme.
(1) Bilanci pasiv.Parimi i barazimit pasiv përdor marrëdhënien proporcionale midis fuqisë së baterisë dhe tensionit, bazuar në të dhënat e tensionit të një vargu të vetëm baterish, dhe shndërrimi i të dyjave në përgjithësi arrihet përmes shkarkimit të rezistencës: energjia e një baterie me fuqi të lartë gjeneron nxehtësi. përmes ngrohjes me rezistencë, pastaj shpërndahet përmes ajrit për të arritur qëllimin e humbjes së energjisë.Megjithatë, kjo metodë barazimi nuk përmirëson efikasitetin e përdorimit të baterisë.Përveç kësaj, nëse shpërndarja e nxehtësisë është e pabarabartë, bateria nuk do të jetë në gjendje të kryejë detyrën e menaxhimit termik të baterisë për shkak të problemit të mbinxehjes.
(2) Bilanci aktiv.Bilanci aktiv është një produkt i përmirësuar i ekuilibrit pasiv, i cili kompenson disavantazhet e ekuilibrit pasiv.Nga pikëpamja e parimit të realizimit, parimi i barazimit aktiv nuk i referohet parimit të barazimit pasiv, por adopton një koncept të ri krejtësisht të ndryshëm: barazimi aktiv nuk e shndërron energjinë elektrike të baterisë në energji termike dhe e shpërndan atë. , në mënyrë që energjia e lartë të transferohet Energjia nga bateria transferohet në baterinë me energji të ulët.Për më tepër, ky lloj transmetimi nuk shkel ligjin e ruajtjes së energjisë, dhe ka avantazhet e humbjes së ulët, efikasitetit të lartë të përdorimit dhe rezultateve të shpejta.Megjithatë, struktura e përbërjes së menaxhimit të bilancit është relativisht e ndërlikuar.Nëse pika e ekuilibrit nuk kontrollohet siç duhet, mund të shkaktojë dëme të pakthyeshme në paketën e baterisë së energjisë për shkak të madhësisë së saj të tepërt.Për ta përmbledhur, si menaxhimi aktiv i bilancit ashtu edhe menaxhimi pasiv i bilancit kanë disavantazhe dhe avantazhe.Në aplikime specifike, studiuesit mund të bëjnë zgjedhje sipas kapacitetit dhe numrit të vargjeve të paketave të baterive litium.Paketat e baterive litium me kapacitet të ulët dhe me numër të ulët janë të përshtatshme për menaxhimin e barazimit pasiv dhe paketat e baterive litium me kapacitet të lartë dhe me numër të lartë janë të përshtatshme për menaxhimin aktiv të barazimit.
3.3 Teknologjitë kryesore të përdorura në sistemin e menaxhimit termik të baterive
(1) Përcaktoni intervalin optimal të temperaturës së funksionimit të baterisë.Sistemi i menaxhimit termik përdoret kryesisht për të koordinuar temperaturën rreth baterisë, kështu që për të siguruar efektin e aplikimit të sistemit të menaxhimit termik, teknologjia kryesore e zhvilluar nga studiuesit përdoret kryesisht për të përcaktuar temperaturën e punës së baterisë.Për sa kohë që temperatura e baterisë mbahet brenda një intervali të përshtatshëm, bateria e litiumit mund të jetë gjithmonë në gjendjen më të mirë të punës, duke siguruar fuqi të mjaftueshme për funksionimin e automjeteve me energji të re.Në këtë mënyrë, performanca e baterive litium të automjeteve me energji të re mund të jetë gjithmonë në gjendje të shkëlqyer.
(2) Llogaritja e intervalit termik të baterisë dhe parashikimi i temperaturës.Kjo teknologji përfshin një numër të madh të llogaritjeve të modeleve matematikore.Shkencëtarët përdorin metodat përkatëse të llogaritjes për të marrë diferencën e temperaturës brenda baterisë dhe e përdorin këtë si bazë për të parashikuar sjelljen e mundshme termike të baterisë.
(3) Zgjedhja e mediumit të transferimit të nxehtësisë.Performanca superiore e sistemit të menaxhimit termik varet nga zgjedhja e mjetit të transferimit të nxehtësisë.Shumica e automjeteve aktuale të energjisë së re përdorin ajër/ftohës si mjet ftohës.Kjo metodë ftohjeje është e thjeshtë për t'u përdorur, me kosto të ulët të prodhimit dhe mund të arrijë qëllimin e shpërndarjes së nxehtësisë së baterisë.Ngrohës ajri PTC/Ngrohës PTC me ftohës)
(4) Miratoni dizajnin e strukturës së ventilimit paralel dhe shpërndarjes së nxehtësisë.Dizajni i ventilimit dhe shpërndarjes së nxehtësisë midis paketave të baterive të litiumit mund të zgjerojë rrjedhën e ajrit në mënyrë që të shpërndahet në mënyrë të barabartë midis paketave të baterive, duke zgjidhur në mënyrë efektive diferencën e temperaturës midis moduleve të baterisë.
(5) Zgjedhja e pikës së matjes së ventilatorit dhe temperaturës.Në këtë modul, studiuesit përdorën një numër të madh eksperimentesh për të bërë llogaritjet teorike, dhe më pas përdorën metoda të mekanikës së lëngjeve për të marrë vlerat e konsumit të energjisë së ventilatorit.Më pas, studiuesit do të përdorin elementë të fundëm për të gjetur pikën më të përshtatshme të matjes së temperaturës në mënyrë që të marrin me saktësi të dhënat e temperaturës së baterisë.
Koha e postimit: Qershor-25-2023
