1. Характарыстыкі літыевых акумулятараў для транспартных сродкаў на новых крыніцах энергіі
Літыевыя акумулятары маюць наступныя перавагі: нізкі ўзровень самаразраду, высокая шчыльнасць энергіі, высокі час цыклу зарадкі і высокая эфектыўнасць падчас выкарыстання. Выкарыстанне літыевых акумулятараў у якасці асноўнай крыніцы энергіі эквівалентна атрыманню добрай крыніцы энергіі. Такім чынам, у складзе асноўных кампанентаў транспартных сродкаў на базе новых крыніц энергіі літыевы акумулятар, звязаны з літыевым акумулятарным элементам, стаў яго найважнейшым асноўным кампанентам і асноўнай часткай, якая забяспечвае харчаванне. Падчас працы літыевых акумулятараў існуюць пэўныя патрабаванні да навакольнага асяроддзя. Згодна з вынікамі эксперыментаў, аптымальная рабочая тэмпература падтрымліваецца ў межах ад 20°C да 40°C. Як толькі тэмпература вакол акумулятара перавышае зададзеную мяжу, прадукцыйнасць літыевага акумулятара значна зніжаецца, а тэрмін службы значна скароціцца. З-за таго, што тэмпература вакол літыевага акумулятара занадта нізкая, канчатковая ёмістасць разраду і напружанне разраду будуць адрознівацца ад зададзенага стандарту, і адбудзецца рэзкае падзенне.
Калі тэмпература навакольнага асяроддзя занадта высокая, верагоднасць цеплавога выбуху літыевай батарэі значна павялічваецца, і ўнутранае цяпло назапашваецца ў пэўным месцы, што выклікае сур'ёзныя праблемы з назапашваннем цяпла. Калі гэтая частка цяпла не можа бесперашкодна адводзіцца, а таксама працяглы час працы літыевай батарэі, яна схільная да выбуху. Гэта стварае вялікую пагрозу для асабістай бяспекі, таму для павышэння бяспекі ўсяго абсталявання падчас працы літыевых батарэй неабходна выкарыстоўваць электрамагнітныя прылады астуджэння. Можна заўважыць, што пры кантролі тэмпературы літыевых батарэй даследчыкі павінны рацыянальна выкарыстоўваць знешнія прылады для адводу цяпла і кантролю аптымальнай працоўнай тэмпературы літыевых батарэй. Пасля таго, як кантроль тэмпературы дасягне адпаведных стандартаў, бяспечнае кіраванне транспартнымі сродкамі на новых энергетычных сістэмах амаль не будзе пад пагрозай.
2. Механізм выпрацоўкі цяпла ў новай літыевай батарэі для транспартных сродкаў
Нягледзячы на тое, што гэтыя акумулятары можна выкарыстоўваць у якасці прылад харчавання, у працэсе рэальнага прымянення адрозненні паміж імі больш відавочныя. Некаторыя акумулятары маюць большыя недахопы, таму вытворцы новых энергетычных транспартных сродкаў павінны старанна выбіраць. Напрыклад, свінцова-кіслотныя акумулятары забяспечваюць дастатковую магутнасць для сярэдняй галіны, але падчас эксплуатацыі яны наносяць вялікую шкоду навакольнаму асяроддзю, і гэтая шкода пазней будзе непапраўнай. Таму, каб абараніць экалагічную бяспеку, краіна ўключыла свінцова-кіслотныя акумулятары ў спіс забароненых. У перыяд распрацоўкі нікель-металгідрыдныя акумулятары атрымалі добрыя магчымасці, тэхналогіі распрацоўкі паступова ўдасканальваліся, а сфера прымянення таксама пашыралася. Аднак у параўнанні з літыевымі акумулятарамі іх недахопы крыху відавочныя. Напрыклад, звычайным вытворцам акумулятараў цяжка кантраляваць сабекошт вытворчасці нікель-металгідрыдных акумулятараў. У выніку цана на нікель-вадародныя акумулятары на рынку застаецца высокай. Некаторыя брэнды новых энергетычных транспартных сродкаў, якія імкнуцца да эканамічнай эфектыўнасці, наўрад ці разглядаюць іх выкарыстанне ў якасці аўтазапчастак. Што яшчэ больш важна, нікель-металгідрыдныя акумулятары значна больш адчувальныя да тэмпературы навакольнага асяроддзя, чым літыевыя акумулятары, і часцей за ўсё ўзгараюцца з-за высокіх тэмператур. Пасля шматлікіх параўнанняў літыевыя батарэі вылучаюцца і цяпер шырока выкарыстоўваюцца ў аўтамабілях на новых крыніцах энергіі.
Літыевыя акумулятары могуць забяспечваць энергіяй транспартныя сродкі з новымі крыніцамі энергіі менавіта таму, што іх станоўчыя і адмоўныя электроды ўтрымліваюць актыўныя матэрыялы. Падчас працэсу бесперапыннага ўбудавання і здабывання матэрыялаў атрымліваецца вялікая колькасць электрычнай энергіі, і затым, згодна з прынцыпам пераўтварэння энергіі, электрычная энергія і кінетычная энергія абменьваюцца для дасягнення мэты, тым самым забяспечваючы магутную магутнасць транспартным сродкам з новымі крыніцамі энергіі, што дазваляе дасягнуць мэты хады. У той жа час, калі элемент літыевай батарэі падвяргаецца хімічнай рэакцыі, ён выконвае функцыю паглынання і вызвалення цяпла для завяршэння пераўтварэння энергіі. Акрамя таго, атам літыя не з'яўляецца статычным, ён можа бесперапынна рухацца паміж электралітам і дыяфрагмай, і існуе ўнутраны палярызацыйны супраціў.
Цяпер цяпло таксама будзе вылучацца належным чынам. Аднак тэмпература вакол літыевай батарэі новых энергетычных транспартных сродкаў занадта высокая, што можа лёгка прывесці да раскладання дадатных і адмоўных сепаратараў. Акрамя таго, склад новай літыевай батарэі складаецца з некалькіх акумулятарных блокаў. Цяпло, якое выпрацоўваецца ўсімі акумулятарнымі блокамі, значна перавышае цяпло, якое выпрацоўваецца адной батарэяй. Калі тэмпература перавышае зададзенае значэнне, батарэя надзвычай схільная да выбуху.
3. Ключавыя тэхналогіі сістэмы кіравання тэмпературай акумулятара
Сістэме кіравання акумулятарамі новых транспартных сродкаў на энергарэсурсах надаецца вялікая ўвага як у краіне, так і за мяжой, праводзіцца шэраг даследаванняў і ў выніку атрымліваецца шмат вынікаў. У гэтым артыкуле будзе разгледжана дакладная ацэнка пакінутага зараду акумулятара сістэмы цеплавога кіравання акумулятарамі новых транспартных сродкаў на энергарэсурсах, кіраванне балансам акумулятара і ключавыя тэхналогіі, якія выкарыстоўваюцца ў гэтай галіне.сістэма кіравання тэмпературай.
3.1 Метад ацэнкі рэшткавай магутнасці сістэмы цеплавога кіравання акумулятарам
Даследчыкі ўклалі шмат энергіі і карпатлівых намаганняў у ацэнку стану акумулятара, у асноўным выкарыстоўваючы навуковыя алгарытмы дадзеных, такія як метад інтэгравання ампер-гадзін, метад лінейнай мадэлі, метад нейронных сетак і метад фільтра Калмана, для правядзення вялікай колькасці мадэлявальных эксперыментаў. Аднак падчас прымянення гэтага метаду часта ўзнікаюць памылкі ў разліках. Калі памылка не будзе своечасова выпраўлена, разрыў паміж вынікамі разлікаў будзе станавіцца ўсё большым і большым. Каб кампенсаваць гэты недахоп, даследчыкі звычайна спалучаюць метад ацэнкі Аншы з іншымі метадамі для ўзаемнай праверкі, каб атрымаць найбольш дакладныя вынікі. Маючы дакладныя дадзеныя, даследчыкі могуць дакладна ацаніць ток разраду акумулятара.
3.2 Збалансаванае кіраванне сістэмай цеплавога рэгулявання акумулятара
Кіраванне балансам сістэмы тэрмічнага кіравання акумулятарам у асноўным выкарыстоўваецца для каардынацыі напружання і магутнасці кожнай часткі акумулятара. Пасля выкарыстання розных акумулятараў у розных частках магутнасць і напружанне будуць адрознівацца. У гэтым выпадку кіраванне балансам павінна выкарыстоўвацца для ліквідацыі розніцы паміж імі. Неадпаведнасць. У цяперашні час найбольш шырока выкарыстоўваецца метад кіравання балансам.
У асноўным яна падзяляецца на два тыпы: пасіўнае выраўноўванне і актыўнае выраўноўванне. З пункту гледжання прымянення, прынцыпы рэалізацыі, якія выкарыстоўваюцца гэтымі двума тыпамі метадаў выраўноўвання, даволі адрозніваюцца.
(1) Пасіўны баланс. Прынцып пасіўнага выраўноўвання выкарыстоўвае прапарцыйную залежнасць паміж магутнасцю акумулятара і напружаннем, заснаваную на дадзеных аб напружанні адной ланцужка акумулятараў, і пераўтварэнне гэтых двух энергій звычайна дасягаецца праз рэзістыўны разрад: энергія магутнага акумулятара выпрацоўвае цяпло праз рэзістыўны нагрэў, а затым рассейваецца ў паветры для дасягнення мэты страты энергіі. Аднак гэты метад выраўноўвання не паляпшае эфектыўнасць выкарыстання акумулятара. Акрамя таго, калі цеплааддача нераўнамерная, акумулятар не зможа выканаць задачу рэгулявання тэмпературы акумулятара з-за праблемы перагрэву.
(2) Актыўны баланс. Актыўны баланс — гэта ўдасканалены прадукт пасіўнага балансу, які кампенсуе недахопы пасіўнага балансу. З пункту гледжання прынцыпу рэалізацыі, прынцып актыўнага выраўноўвання не адносіцца да прынцыпу пасіўнага выраўноўвання, а выкарыстоўвае зусім іншую новую канцэпцыю: актыўнае выраўноўванне не пераўтварае электрычную энергію акумулятара ў цеплавую энергію, а рассейвае яе, так што высокая энергія перадаецца ад акумулятара да нізкаэнергетычнага акумулятара. Больш за тое, такі від перадачы не парушае закон захавання энергіі і мае перавагі нізкіх страт, высокай эфектыўнасці выкарыстання і хуткіх вынікаў. Аднак структура кіравання балансам адносна складаная. Калі кропка балансу не кантралюецца належным чынам, гэта можа прывесці да незваротных пашкоджанняў акумулятара з-за яго празмернага памеру. Карацей кажучы, як кіраванне актыўным балансам, так і кіраванне пасіўным балансам маюць свае недахопы і перавагі. У канкрэтных выпадках даследчыкі могуць рабіць выбар у залежнасці ад ёмістасці і колькасці ланцужкоў літыевых акумулятараў. Літыевыя акумулятары нізкай ёмістасці з невялікім нумарам падыходзяць для пасіўнага кіравання выраўноўваннем, а літыевыя акумулятары высокай ёмістасці з вялікім нумарам магутнасці — для актыўнага кіравання выраўноўваннем.
3.3 Асноўныя тэхналогіі, якія выкарыстоўваюцца ў сістэме кіравання тэмпературай акумулятара
(1) Вызначэнне аптымальнага дыяпазону працоўнай тэмпературы акумулятара. Сістэма кіравання тэмпературай у асноўным выкарыстоўваецца для каардынацыі тэмпературы вакол акумулятара, таму, каб забяспечыць эфект ад прымянення сістэмы кіравання тэмпературай, ключавая тэхналогія, распрацаваная даследчыкамі, у асноўным выкарыстоўваецца для вызначэння працоўнай тэмпературы акумулятара. Пакуль тэмпература акумулятара падтрымліваецца ў адпаведным дыяпазоне, літыевы акумулятар заўсёды можа знаходзіцца ў найлепшым працоўным стане, забяспечваючы дастатковую магутнасць для працы транспартных сродкаў на новых крыніцах энергіі. Такім чынам, прадукцыйнасць літыевага акумулятара транспартных сродкаў на новых крыніцах энергіі заўсёды можа быць у выдатным стане.
(2) Разлік цеплавога дыяпазону акумулятара і прагназаванне тэмпературы. Гэтая тэхналогія ўключае вялікую колькасць матэматычных мадэльных разлікаў. Навукоўцы выкарыстоўваюць адпаведныя метады разлікаў для атрымання розніцы тэмператур унутры акумулятара і выкарыстоўваюць гэта ў якасці асновы для прагназавання магчымай цеплавой паводзін акумулятара.
(3) Выбар цепланосбіта. Высокая прадукцыйнасць сістэмы рэгулявання тэмпературы залежыць ад выбару цепланосбіта. У большасці сучасных транспартных сродкаў на новых крыніцах энергіі ў якасці астуджальнай вадкасці выкарыстоўваецца паветра/астуджальная вадкасць. Гэты метад астуджэння просты ў эксплуатацыі, мае нізкі кошт вытворчасці і добра дазваляе дасягнуць мэты рассейвання цяпла акумулятара.Паветраны награвальнік PTC/Награвальнік астуджальнай вадкасці PTC)
(4) Выкарыстоўваецца паралельная вентыляцыя і канструкцыя рассейвання цяпла. Канструкцыя вентыляцыі і рассейвання цяпла паміж літыевымі акумулятарнымі блокамі дазваляе пашырыць паток паветра, каб раўнамерна размеркаваць яго паміж акумулятарнымі блокамі, эфектыўна вырашаючы праблему розніцы тэмператур паміж акумулятарнымі модулямі.
(5) Выбар кропкі вымярэння вентылятара і тэмпературы. У гэтым модулі даследчыкі правялі вялікую колькасць эксперыментаў для правядзення тэарэтычных разлікаў, а затым з дапамогай метадаў механікі вадкасці атрымалі значэнні спажывання магутнасці вентылятарам. Пасля гэтага даследчыкі выкарыстаюць метад канчатковых элементаў, каб знайсці найбольш прыдатную кропку вымярэння тэмпературы, каб дакладна атрымаць дадзеныя аб тэмпературы акумулятара.
Час публікацыі: 10 верасня 2024 г.
