1. Характеристики літієвих акумуляторів для транспортних засобів нової енергії
Літієві батареї в основному мають такі переваги, як низька швидкість саморозряду, висока щільність енергії, довгий час циклу та висока ефективність роботи під час використання.Використання літієвих батарей як основного джерела енергії для нової енергії еквівалентно отриманню хорошого джерела живлення.Таким чином, у складі основних компонентів нових енергетичних транспортних засобів літієва батарея, пов’язана з елементом літієвої батареї, стала його найважливішим основним компонентом і основною частиною, яка забезпечує живлення.Під час роботи літієвих батарей існують певні вимоги до навколишнього середовища.Згідно з результатами експериментів, оптимальна робоча температура підтримується на рівні від 20°C до 40°C.Коли температура навколо батареї перевищить вказану межу, продуктивність літієвої батареї буде значно знижена, а термін служби значно зменшиться.Оскільки температура навколо літієвої батареї занадто низька, кінцева розрядна ємність і розрядна напруга відхилятимуться від попередньо встановленого стандарту, і відбудеться різке падіння.
Якщо температура навколишнього середовища занадто висока, ймовірність перегріву літієвої батареї буде значно збільшена, і внутрішнє тепло збиратиметься в певному місці, викликаючи серйозні проблеми накопичення тепла.Якщо ця частина тепла не може бути плавно експортована разом із подовженим часом роботи літієвої батареї, батарея схильна до вибуху.Ця небезпека створює серйозну загрозу для особистої безпеки, тому літієві батареї повинні покладатися на електромагнітні пристрої охолодження, щоб підвищити рівень безпеки всього обладнання під час роботи.Можна побачити, що коли дослідники контролюють температуру літієвих батарей, вони повинні раціонально використовувати зовнішні пристрої для експорту тепла та контролю оптимальної робочої температури літієвих батарей.Після того, як контроль температури досягне відповідних стандартів, безпечне водіння нових транспортних засобів навряд чи буде під загрозою.
2. Механізм генерації тепла нової літієвої батареї транспортного засобу
Хоча ці батареї можна використовувати як джерела живлення, в процесі реального застосування відмінності між ними більш очевидні.Деякі батареї мають більші недоліки, тому виробники нових енерготранспортних засобів повинні ретельно вибирати.Наприклад, свинцево-кислотна батарея забезпечує достатню потужність для середньої гілки, але при роботі завдасть великої шкоди навколишньому середовищу, і ця шкода згодом буде непоправною.Тому, щоб захистити екологічну безпеку, країна внесла свинцево-кислотні акумулятори в список заборонених.Протягом періоду розробки нікель-метал-гідридні батареї отримали хороші можливості, технологія розробки поступово дозрівала, а також розширювалася сфера застосування.Однак у порівнянні з літієвими батареями його недоліки трохи очевидні.Наприклад, звичайним виробникам батарей важко контролювати собівартість виробництва нікель-метал-гідридних батарей.В результаті ціна на нікель-водневі акумулятори на ринку залишається високою.Деякі бренди нових енерготранспортних засобів, які переслідують економічні показники, навряд чи розглядатимуть використання їх як автозапчастин.Що ще важливіше, нікель-металогідридні батареї набагато чутливіші до температури навколишнього середовища, ніж літієві батареї, і, швидше за все, можуть загорітися через високі температури.Після численних порівнянь літієві батареї виділяються і зараз широко використовуються в автомобілях з новою енергією.
Причина, чому літієві батареї можуть забезпечувати енергію для нових транспортних засобів, полягає саме в тому, що їхні позитивні та негативні електроди містять активні матеріали.Під час процесу безперервного вбудовування та вилучення матеріалів виділяється велика кількість електричної енергії, а потім, відповідно до принципу перетворення енергії, електрична енергія та кінетична енергія для досягнення мети взаємообміну, таким чином доставляючи потужну потужність до нові енергетичні транспортні засоби, можуть досягти мети ходьби з автомобілем.У той же час, коли елемент літієвої батареї піддається хімічній реакції, він матиме функцію поглинання тепла та виділення тепла для повного перетворення енергії.Крім того, атом літію не є статичним, він може безперервно рухатися між електролітом і діафрагмою, і існує поляризаційний внутрішній опір.
Тепер і тепло буде виділятися відповідним чином.Однак температура навколо літієвої батареї нових транспортних засобів занадто висока, що може легко призвести до розкладання позитивних і негативних сепараторів.Крім того, до складу літієвої батареї нової енергії входять кілька блоків батарей.Тепло, що виділяється всіма блоками батарей, значно перевищує тепло однієї батареї.Коли температура перевищує задане значення, акумулятор надзвичайно схильний до вибуху.
3. Ключові технології системи теплового менеджменту батареї
Системі керування батареями транспортних засобів з новою енергією як вдома, так і за кордоном приділили високу увагу, розпочали серію досліджень і отримали багато результатів.У цій статті мова піде про точну оцінку залишкового заряду батареї нової системи управління температурою батареї транспортного засобу, управління балансом батареї та ключових технологій, що застосовуються всистема термоконтролю.
3.1 Метод оцінки залишкової потужності системи управління температурою батареї
Дослідники вклали багато енергії та кропітких зусиль в оцінку SOC, в основному використовуючи наукові алгоритми даних, такі як інтегральний метод ампер-годин, метод лінійної моделі, метод нейронної мережі та метод фільтра Калмана для проведення великої кількості експериментів з моделюванням.Однак при застосуванні цього методу часто виникають помилки в розрахунках.Якщо вчасно не виправити помилку, розрив між результатами розрахунків буде ставати все більшим.Щоб компенсувати цей недолік, дослідники зазвичай поєднують метод оцінки Anshi з іншими методами для перевірки один одного, щоб отримати найбільш точні результати.Маючи точні дані, дослідники можуть точно оцінити струм розряду батареї.
3.2 Збалансоване керування системою керування температурою батареї
Управління балансом системи керування температурою батареї в основному використовується для координації напруги та потужності кожної частини батареї.Після використання різних батарей у різних частинах потужність і напруга будуть різними.У цей час слід використовувати управління балансом, щоб усунути різницю між ними.Непослідовність.В даний час найбільш широко використовуваний метод управління балансом
В основному він поділяється на два типи: пасивне вирівнювання та активне вирівнювання.З точки зору застосування, принципи реалізації, які використовуються цими двома типами методів вирівнювання, досить різні.
(1) Пасивний баланс.Принцип пасивного вирівнювання використовує пропорційне співвідношення між потужністю батареї та напругою на основі даних про напругу одного ряду батарей, і перетворення двох, як правило, досягається через розряд опору: енергія потужної батареї генерує тепло через опорне нагрівання, потім розсіюють у повітрі, щоб досягти мети втрати енергії.Однак цей метод вирівнювання не покращує ефективність використання акумулятора.Крім того, якщо розсіювання тепла нерівномірне, батарея не зможе виконати завдання керування температурою батареї через проблему перегріву.
(2) Активний баланс.Активний баланс є вдосконаленим продуктом пасивного балансу, який компенсує недоліки пасивного балансу.З точки зору принципу реалізації, принцип активного вирівнювання не відноситься до принципу пасивного вирівнювання, а приймає зовсім іншу нову концепцію: активне вирівнювання не перетворює електричну енергію батареї в теплову енергію, а розсіює її , так що висока енергія передається. Енергія від батареї передається до батареї низької енергії.Крім того, цей вид передачі не порушує закон збереження енергії та має такі переваги, як низькі втрати, висока ефективність використання та швидкі результати.Проте структурна структура балансового управління відносно складна.Якщо точка балансу не контролюється належним чином, це може призвести до незворотного пошкодження акумуляторної батареї через її надмірний розмір.Підсумовуючи, як активне управління балансом, так і пасивне управління балансом мають недоліки та переваги.У конкретних програмах дослідники можуть робити вибір відповідно до ємності та кількості рядків літієвих батарей.Літієві батареї малої ємності з малою кількістю підходять для пасивного керування вирівнюванням, а літієві батареї великої ємності з великою кількістю потужностей підходять для активного керування вирівнюванням.
3.3 Основні технології, що використовуються в системі термоконтролю батареї
(1) Визначте оптимальний діапазон робочих температур батареї.Система теплового керування в основному використовується для координації температури навколо батареї, тому, щоб забезпечити ефект застосування системи теплового керування, ключова технологія, розроблена дослідниками, в основному використовується для визначення робочої температури батареї.Поки температура батареї підтримується в межах відповідного діапазону, літієва батарея завжди може бути в найкращому робочому стані, забезпечуючи достатню потужність для роботи транспортних засобів з новою енергією.Таким чином, продуктивність літієвої батареї нових транспортних засобів може завжди бути у відмінному стані.
(2) Розрахунок теплового діапазону батареї та прогнозування температури.Ця технологія передбачає велику кількість обчислень математичної моделі.Вчені використовують відповідні методи розрахунку, щоб отримати різницю температур всередині батареї та використовувати її як основу для прогнозування можливої термічної поведінки батареї.
(3) Вибір теплоносія.Висока продуктивність системи управління температурою залежить від вибору теплоносія.Більшість сучасних транспортних засобів на новій енергії використовують повітря/охолоджуючу рідину як охолоджувач.Цей метод охолодження простий у експлуатації, має низьку вартість виробництва та може досягти мети розсіювання тепла акумулятора.(Повітронагрівач PTC/Нагрівач охолоджуючої рідини PTC)
(4) Прийняти структуру паралельної вентиляції та розсіювання тепла.Конструкція вентиляції та розсіювання тепла між літієвими акумуляторними блоками може розширити потік повітря, щоб його можна було рівномірно розподілити між акумуляторними блоками, ефективно усуваючи різницю температур між акумуляторними модулями.
(5) Вибір вентилятора та точки вимірювання температури.У цьому модулі дослідники використали велику кількість експериментів, щоб зробити теоретичні розрахунки, а потім застосували методи механіки рідини, щоб отримати значення споживаної потужності вентилятора.Після цього дослідники використовуватимуть кінцеві елементи, щоб знайти найбільш підходящу точку вимірювання температури, щоб отримати точні дані про температуру батареї.
Час публікації: 25 червня 2023 р
