Адной з ключавых тэхналогій новых энергетычных транспартных сродкаў з'яўляюцца акумулятары. Якасць акумулятараў вызначае кошт электрамабіляў, з аднаго боку, і запас ходу электрамабіляў, з другога. Ключавы фактар для прыняцця і хуткага ўкаранення.
У залежнасці ад характарыстык выкарыстання, патрабаванняў і абласцей прымянення акумулятараў, тыпы акумулятараў, якія выкарыстоўваюцца ў даследаваннях і распрацоўках у краіне і за мяжой, прыблізна адносяцца да наступных тыпаў: свінцова-кіслотныя акумулятары, нікель-кадміевыя акумулятары, нікель-металгідрыдныя акумулятары, літый-іённыя акумулятары, паліўныя элементы і г.д., сярод якіх найбольшая ўвага надаецца распрацоўцы літый-іённых акумулятараў.
Паводзіны нагрэву батарэі
Крыніца цяпла, хуткасць выпрацоўкі цяпла, цеплаёмістасць акумулятара і іншыя звязаныя з гэтым параметры модуля акумулятара цесна звязаны з яго структурай. Цяпло, якое вылучаецца акумулятарам, залежыць ад хімічнай, механічнай і электрычнай прыроды і характарыстык акумулятара, асабліва ад характару электрахімічнай рэакцыі. Цеплавая энергія, якая выпрацоўваецца ў выніку рэакцыі акумулятара, можа быць выражана цеплынёй рэакцыі акумулятара Qr; электрахімічная палярызацыя прыводзіць да адхілення фактычнага напружання акумулятара ад яго раўнаважнай электрарухаючай сілы, а страта энергіі, выкліканая палярызацыяй акумулятара, выражаецца як Qp. Акрамя рэакцыі акумулятара, якая працякае ў адпаведнасці з ураўненнем рэакцыі, існуюць таксама некаторыя пабочныя рэакцыі. Тыповымі пабочнымі рэакцыямі з'яўляюцца раскладанне электраліта і самаразрад акумулятара. Пабочная рэакцыйная цеплыня, якая выпрацоўваецца ў гэтым працэсе, складае Qs. Акрамя таго, паколькі любы акумулятар непазбежна мае супраціўленне, пры праходжанні току будзе выпрацоўвацца джоўлева цеплыня Qj. Такім чынам, агульная цеплыня акумулятара з'яўляецца сумай цеплыні наступных аспектаў: Qt=Qr+Qp+Qs+Qj.
У залежнасці ад канкрэтнага працэсу зарадкі (разрадкі), асноўныя фактары, якія прымушаюць акумулятар вылучаць цяпло, таксама адрозніваюцца. Напрыклад, калі акумулятар нармальна зараджаны, Qr з'яўляецца дамінуючым фактарам; а на пазнейшай стадыі зарадкі акумулятара з-за раскладання электраліта пачынаюць адбывацца пабочныя рэакцыі (цепла пабочнай рэакцыі - Qs). Калі акумулятар амаль цалкам зараджаны і перазараджаны, у асноўным адбываецца раскладанне электраліта, дзе дамінуе Qs. Джоўлева цяпло Qj залежыць ад току і супраціўлення. Звычайна выкарыстоўваны метад зарадкі праводзіцца пры пастаянным току, і Qj з'яўляецца пэўным значэннем у гэты час. Аднак падчас запуску і разгону ток адносна высокі. Для гідраэлектрычных аўтамабіляў гэта эквівалентна току ад дзясяткаў ампер да соцень ампер. У гэты час джоўлева цяпло Qj вельмі вялікае і становіцца асноўнай крыніцай выдзялення цяпла акумулятара.
З пункту гледжання кіравальнасці цеплавога рэгулявання, сістэмы цеплавога рэгулявання можна падзяліць на два тыпы: актыўныя і пасіўныя. З пункту гледжання цепланосбіта, сістэмы цеплавога рэгулявання можна падзяліць на: з паветраным астуджэннем, з вадкасным астуджэннем і з фазава-зменным цеплаакумулятарам.
Тэрмакіраванне з паветрам у якасці цепланосбіта
Цепланосбіт аказвае значны ўплыў на прадукцыйнасць і кошт сістэмы кіравання тэмпературай. Выкарыстанне паветра ў якасці цепланосбіта прызначана для непасрэднай падачы паветра праз акумулятарны модуль для дасягнення мэты рассейвання цяпла. Як правіла, патрабуюцца вентылятары, уваходная і выходная вентыляцыя і іншыя кампаненты.
У залежнасці ад розных крыніц паступлення паветра, звычайна існуюць наступныя формы:
1 Пасіўнае астуджэнне з вентыляцыяй вонкавага паветра
2. Пасіўнае астуджэнне/ацяпленне для вентыляцыі салона
3. Актыўнае астуджэнне/ацяпленне вонкавага паветра або паветра ў салоне
Структура пасіўнай сістэмы адносна простая і непасрэдна выкарыстоўвае існуючае асяроддзе. Напрыклад, калі зімой акумулятар трэба нагрэць, гарачае асяроддзе ў салоне можна выкарыстоўваць для ўдыхання паветра. Калі тэмпература акумулятара падчас руху занадта высокая і астуджальны эфект паветра ў салоне не добры, можна ўдыхаць халоднае паветра звонку для астуджэння.
Для актыўнай сістэмы неабходна стварыць асобную сістэму, якая будзе забяспечваць функцыі ацяплення або астуджэння і незалежна кіравацца ў залежнасці ад стану акумулятара, што таксама павялічвае спажыванне энергіі і кошт аўтамабіля. Выбар розных сістэм у асноўным залежыць ад патрабаванняў да выкарыстання акумулятара.
Тэрмакіраванне з выкарыстаннем вадкасці ў якасці цепланосбіта
Для цеплаперадачы з выкарыстаннем вадкасці ў якасці асяроддзя неабходна ўсталяваць цеплаперадачу паміж модулем і вадкім асяроддзем, напрыклад, вадзяную кашулю, для ўскоснага нагрэву і астуджэння ў выглядзе канвекцыі і цеплаправоднасці. Цепланосбітам можа быць вада, этыленгліколь або нават холадагент. Існуе таксама прамая цеплаперадача шляхам апускання полюснага наканечніка ў вадкасць дыэлектрыка, але неабходна прыняць меры ізаляцыі, каб пазбегнуць кароткага замыкання.
Пасіўнае вадкаснае астуджэнне звычайна выкарыстоўвае цеплаабмен паміж вадкасцю і навакольным паветрам, а затым уводзіць коканы ў акумулятар для другаснага цеплаабмену, у той час як актыўнае астуджэнне выкарыстоўвае цеплаабменнікі з астуджальнай вадкасцю рухавіка і вадкім асяроддзем або электрычнае ацяпленне/награванне цеплавога алею для дасягнення першаснага астуджэння. Ацяпленне, першаснае астуджэнне з дапамогай паветра ў пасажырскім салоне/кандыцыянера ў якасці холадагенту і вадкага асяроддзя.
Сістэма цеплавога кіравання з паветрам і вадкасцю ў якасці асяроддзя патрабуе вентылятараў, вадзяных помпаў, цеплаабменнікаў, награвальнікаў (Паветраны награвальнік PTC), трубаправоды і іншыя аксэсуары робяць канструкцыю занадта вялікай і складанай, а таксама спажываюць энергію акумулятара, масіў Шчыльнасць магутнасці і шчыльнасць энергіі акумулятара зніжаюцца.
(PTC-астуджальная вадкасцьабагравальнік) Сістэма астуджэння акумулятара з вадзяным астуджэннем выкарыстоўвае цепланосбіт (50% вады / 50% этыленгліколю) для перадачы цяпла ад акумулятара да сістэмы астуджэння кандыцыянера праз ахаладжальнік акумулятара, а затым у навакольнае асяроддзе праз кандэнсатар. Тэмпература імпартаванай вады лёгка дасягаецца ніжэйшай тэмпературы пасля цеплаабмену ахаладжальнікам акумулятара, і акумулятар можна рэгуляваць для працы ў найлепшым дыяпазоне рабочых тэмператур; прынцып сістэмы паказаны на малюнку. Асноўныя кампаненты сістэмы астуджэння ўключаюць: кандэнсатар, электрычны кампрэсар, выпарнік, пашыральны клапан з запорным клапанам, ахаладжальнік акумулятара (пашыральны клапан з запорным клапанам) і трубы кандыцыянера і г.д.; контур астуджэння вады ўключае:электрычны вадзяны помпа, акумулятар (у тым ліку астуджальныя пласціны), ахаладжальнікі акумулятараў, вадаправодныя трубы, пашыральныя бакі і іншыя аксэсуары.
Час публікацыі: 13 ліпеня 2023 г.
