1. Характарыстыкі літыевых акумулятараў для аўтамабіляў новай энергіі
Літыевыя батарэі ў асноўным маюць такія перавагі, як нізкая хуткасць самаразраду, высокая шчыльнасць энергіі, працяглы цыкл і высокая эфектыўнасць працы падчас выкарыстання.Выкарыстанне літыевых батарэй у якасці асноўнага прылады харчавання для новай энергіі эквівалентна атрыманню добрай крыніцы энергіі.Такім чынам, у складзе асноўных кампанентаў новых энергетычных транспартных сродкаў літыевая батарэя, звязаная з элементам літыевай батарэі, стала яго найважнейшым асноўным кампанентам і асноўнай часткай, якая забяспечвае энергію.У працэсе працы літыевых батарэй існуюць пэўныя патрабаванні да навакольнага асяроддзя.Згодна з вынікамі эксперыментаў, аптымальная рабочая тэмпература падтрымліваецца на ўзроўні ад 20°C да 40°C.Калі тэмпература вакол акумулятара перавысіць зададзены ліміт, прадукцыйнасць літыевага акумулятара будзе значна зніжана, а тэрмін службы - значна скарочаны.Паколькі тэмпература вакол літыевай батарэі занадта нізкая, канчатковая разрадная ёмістасць і напружанне разраду будуць адхіляцца ад зададзенага стандарту, і адбудзецца рэзкае падзенне.
Калі тэмпература навакольнага асяроддзя занадта высокая, верагоднасць цеплавога ўцёку літыевай батарэі будзе значна ўзрастаць, і ўнутранае цяпло будзе збірацца ў пэўным месцы, выклікаючы сур'ёзныя праблемы з назапашваннем цяпла.Калі гэтая частка цяпла не можа быць экспартавана плаўна, разам з падоўжаным часам працы літыевай батарэі, батарэя схільная да выбуху.Гэтая небяспека ўяўляе вялікую пагрозу асабістай бяспецы, таму літыевыя батарэі павінны абапірацца на электрамагнітныя прылады астуджэння, каб палепшыць характарыстыкі бяспекі ўсяго абсталявання падчас працы.Можна заўважыць, што калі даследчыкі кантралююць тэмпературу літыевых батарэй, яны павінны рацыянальна выкарыстоўваць знешнія прылады для экспарту цяпла і кантролю аптымальнай працоўнай тэмпературы літыевых батарэй.Пасля таго, як кантроль тэмпературы дасягне адпаведных стандартаў, мэты бяспечнага кіравання аўтамабілямі з новай энергіяй наўрад ці будуць пад пагрозай.
2. Механізм выпрацоўкі цяпла літыевай батарэяй новай энергіі аўтамабіля
Нягледзячы на тое, што гэтыя акумулятары можна выкарыстоўваць у якасці сілкавальных прылад, у працэсе фактычнага прымянення адрозненні паміж імі больш відавочныя.Некаторыя акумулятары маюць большыя недахопы, таму вытворцам новых энергетычных аўтамабіляў варта ўважліва выбіраць.Напрыклад, свінцова-кіслотная батарэя забяспечвае дастатковую магутнасць для сярэдняй галіны, але пры сваёй працы нанясе вялікую шкоду навакольнага асяроддзі, прычым у далейшым гэтая шкода будзе непапраўнай.Таму ў мэтах абароны экалагічнай бяспекі краіна ўнесла свінцова-кіслотныя акумулятары ў спіс забароненых.У перыяд распрацоўкі нікель-металагідрыдныя акумулятары атрымалі добрыя магчымасці, тэхналогія распрацоўкі паступова ўдасканальвалася, а таксама пашыралася сфера прымянення.Аднак у параўнанні з літыевымі акумулятарамі яго недахопы трохі відавочныя.Напрыклад, звычайным вытворцам батарэй цяжка кантраляваць сабекошт вытворчасці нікель-металгідрыдных батарэй.У выніку цана на нікель-вадародныя батарэі на рынку застаецца высокай.Некаторыя брэнды новых энергетычных аўтамабіляў, якія імкнуцца да эканамічнай эфектыўнасці, наўрад ці будуць разглядаць магчымасць выкарыстання іх у якасці аўтазапчастак.Што яшчэ больш важна, нікель-металгідрыдныя акумулятары значна больш адчувальныя да тэмпературы навакольнага асяроддзя, чым літыевыя, і з большай верагоднасцю загараюцца з-за высокіх тэмператур.Пасля шматлікіх параўнанняў літыевыя батарэі вылучаюцца і цяпер шырока выкарыстоўваюцца ў аўтамабілях з новай энергіяй.
Прычына, па якой літыевыя батарэі могуць забяспечваць энергіяй новыя энергетычныя транспартныя сродкі, заключаецца ў тым, што іх станоўчыя і адмоўныя электроды маюць актыўныя матэрыялы.У працэсе бесперапыннага ўбудавання і здабывання матэрыялаў атрымліваецца вялікая колькасць электрычнай энергіі, а затым у адпаведнасці з прынцыпам пераўтварэння энергіі, электрычная энергія і кінетычная энергія для дасягнення мэты ўзаемаабмену, такім чынам забяспечваючы моцную магутнасць у новыя энергетычныя транспартныя сродкі, могуць дасягнуць мэты прагулкі з аўтамабілем.У той жа час, калі элемент літыевай батарэі падвяргаецца хімічнай рэакцыі, ён будзе мець функцыю паглынання цяпла і выдзялення цяпла для поўнага пераўтварэння энергіі.Акрамя таго, атам літыя не з'яўляецца статычным, ён можа бесперапынна рухацца паміж электралітам і дыяфрагмай, і існуе палярызацыйнае ўнутранае супраціўленне.
Цяпер і цяпло будзе выдзяляцца адпаведна.Аднак тэмпература вакол літыевай батарэі аўтамабіляў з новай энергіяй занадта высокая, што можа лёгка прывесці да раскладання станоўчых і адмоўных сепаратараў.Акрамя таго, склад новай энергетычнай літыевай батарэі складаецца з некалькіх блокаў батарэй.Цяпло, якое выдзяляецца ўсімі акумулятарнымі блокамі, значна перавышае цяпло адной батарэі.Калі тэмпература перавышае зададзенае значэнне, акумулятар надзвычай схільны да выбуху.
3. Ключавыя тэхналогіі сістэмы тэрмарэгулявання батарэі
Сістэме кіравання акумулятарнымі батарэямі аўтамабіляў з новай энергіяй як дома, так і за мяжой удзяляецца вялікая ўвага, праводзіцца серыя даследаванняў і атрымана шмат вынікаў.Гэты артыкул будзе прысвечаны дакладнай ацэнцы астатняга зарада акумулятара новай сістэмы кіравання тэмпературай акумулятара энергетычнага аўтамабіля, кіравання балансам акумулятара і ключавых тэхналогій, якія прымяняюцца ўсістэма цеплавога кіравання.
3.1 Метад ацэнкі рэшткавай магутнасці сістэмы кіравання тэмпературай батарэі
Даследчыкі ўклалі шмат энергіі і карпатлівых намаганняў у ацэнку SOC, у асноўным з выкарыстаннем навуковых алгарытмаў даных, такіх як інтэгральны метад ампер-гадзін, метад лінейнай мадэлі, метад нейроннай сеткі і метад фільтра Калмана, каб правесці вялікую колькасць эксперыментаў па мадэляванні.Аднак падчас прымянення гэтага метаду часта ўзнікаюць памылкі ў разліках.Калі своечасова не выправіць памылку, разрыў паміж вынікамі разлікаў будзе станавіцца ўсё больш і больш.Каб кампенсаваць гэты дэфект, даследчыкі звычайна камбінуюць метад ацэнкі Аншы з іншымі метадамі для праверкі адзін аднаго, каб атрымаць найбольш дакладныя вынікі.Маючы дакладныя дадзеныя, даследчыкі могуць дакладна ацаніць ток разраду батарэі.
3.2 Збалансаванае кіраванне сістэмай цеплавога кіравання батарэяй
Кіраванне балансам сістэмы кіравання тэмпературай акумулятара ў асноўным выкарыстоўваецца для каардынацыі напружання і магутнасці кожнай часткі акумулятара.Пасля выкарыстання розных батарэй у розных частках магутнасць і напружанне будуць рознымі.У гэты час трэба выкарыстоўваць кіраванне балансам, каб ліквідаваць розніцу паміж імі.Непаслядоўнасць.У цяперашні час найбольш шырока выкарыстоўваецца метад кіравання балансам
У асноўным ён дзеліцца на два тыпу: пасіўнае выраўноўванне і актыўнае выраўноўванне.З пункту гледжання прымянення, прынцыпы рэалізацыі гэтых двух тыпаў метадаў выраўноўвання даволі розныя.
(1) Пасіўны баланс.Прынцып пасіўнага выраўноўвання выкарыстоўвае прапарцыйную залежнасць паміж магутнасцю акумулятара і напружаннем, заснаваную на дадзеных напружання адной ланцуга акумулятараў, і пераўтварэнне дзвюх звычайна дасягаецца праз супраціў разраду: энергія магутнага акумулятара выпрацоўвае цяпло праз супраціў нагрэву, Затым рассейваюцца ў паветры для дасягнення мэты страты энергіі.Аднак гэты метад выраўноўвання не паляпшае эфектыўнасць выкарыстання батарэі.Акрамя таго, калі рассейванне цяпла будзе нераўнамерным, батарэя не зможа выканаць задачу кіравання тэмпературай батарэі з-за праблемы перагрэву.
(2) Актыўны баланс.Актыўны баланс - гэта мадэрнізаваны прадукт пасіўнага балансу, які кампенсуе недахопы пасіўнага балансу.З пункту гледжання прынцыпу рэалізацыі, прынцып актыўнага ўраўноўвання не адносіцца да прынцыпу пасіўнага ўраўноўвання, але прымае зусім іншую новую канцэпцыю: актыўнае ўраўноўванне не пераўтварае электрычную энергію батарэі ў цеплавую энергію і рассейвае яе , так што высокая энергія перадаецца. Энергія ад батарэі перадаецца батарэі нізкай энергіі.Акрамя таго, гэты від перадачы не парушае закон захавання энергіі і мае такія перавагі, як нізкія страты, высокая эфектыўнасць выкарыстання і хуткія вынікі.Аднак структурная структура балансавага ўпраўлення адносна складаная.Калі кропка раўнавагі не кантралюецца належным чынам, гэта можа прывесці да незваротнай шкоды акумулятарнай батарэі з-за яе празмернага памеру.Падводзячы вынік, як актыўнае кіраванне балансам, так і пасіўнае кіраванне балансам маюць недахопы і перавагі.У канкрэтных прыкладаннях даследчыкі могуць рабіць выбар у залежнасці ад ёмістасці і колькасці радкоў літыевых акумулятараў.Літыевыя акумулятарныя батарэі малой ёмістасці і невялікай колькасці падыходзяць для пасіўнага кіравання эквалайзацыяй, а літыевыя акумулятарныя батарэі вялікай ёмістасці і вялікай колькасці падыходзяць для актыўнага кіравання эквалайзацыяй.
3.3 Асноўныя тэхналогіі, якія выкарыстоўваюцца ў сістэме кіравання тэмпературай батарэі
(1) Вызначце аптымальны дыяпазон працоўных тэмператур батарэі.Сістэма цеплавога кіравання ў асноўным выкарыстоўваецца для каардынацыі тэмпературы вакол батарэі, таму, каб забяспечыць прымяненне сістэмы цеплавога кіравання, ключавая тэхналогія, распрацаваная даследчыкамі, у асноўным выкарыстоўваецца для вызначэння працоўнай тэмпературы батарэі.Пакуль тэмпература акумулятара падтрымліваецца ў належным дыяпазоне, літыевы акумулятар можа заўсёды знаходзіцца ў найлепшым працоўным стане, забяспечваючы дастатковую магутнасць для працы новых энергетычных транспартных сродкаў.Такім чынам, прадукцыйнасць літыевай батарэі аўтамабіляў з новай энергіяй заўсёды можа быць у выдатным стане.
(2) Разлік цеплавога дыяпазону батарэі і прагназаванне тэмпературы.Гэтая тэхналогія ўключае ў сябе вялікую колькасць разлікаў матэматычнай мадэлі.Навукоўцы выкарыстоўваюць адпаведныя метады разліку, каб атрымаць розніцу тэмператур унутры батарэі і выкарыстоўваць гэта ў якасці асновы для прагназавання магчымых тэмпературных паводзін батарэі.
(3) Выбар цепланосбіта.Выдатная прадукцыйнасць сістэмы кіравання тэмпературай залежыць ад выбару цепланосбіта.У большасці сучасных новых энергетычных транспартных сродкаў у якасці астуджальнай асяроддзя выкарыстоўваецца паветра/астуджальная вадкасць.Гэты метад астуджэння просты ў эксплуатацыі, мае нізкі кошт вытворчасці і можа добра дасягнуць мэты рассейвання цяпла батарэі.(PTC паветранагравальнік/Награвальнік астуджальнай вадкасці PTC)
(4) Прыняць канструкцыю паралельнай вентыляцыі і рассейвання цяпла.Дызайн вентыляцыі і рассейвання цяпла паміж блокамі літыевых батарэй можа павялічыць паток паветра так, што ён можа быць раўнамерна размеркаваны паміж блокамі батарэй, эфектыўна вырашаючы розніцу тэмператур паміж модулямі батарэй.
(5) Вентылятар і выбар кропкі вымярэння тэмпературы.У гэтым модулі даследчыкі выкарысталі вялікую колькасць эксперыментаў для правядзення тэарэтычных разлікаў, а затым выкарыстоўвалі метады гідрамеханікі для атрымання значэнняў спажыванай магутнасці вентылятара.Пасля гэтага даследчыкі будуць выкарыстоўваць канчатковыя элементы, каб знайсці найбольш прыдатную кропку вымярэння тэмпературы, каб атрымаць дакладныя дадзеныя аб тэмпературы батарэі.
Час публікацыі: 25 чэрвеня 2023 г
