1. Mga katangian ng mga baterya ng lithium para sa mga bagong sasakyang gumagamit ng enerhiya
Ang mga bateryang lithium ay pangunahing may mga bentahe ng mababang self-discharge rate, mataas na energy density, mataas na cycle time, at mataas na operating efficiency habang ginagamit. Ang paggamit ng mga bateryang lithium bilang pangunahing power device para sa bagong enerhiya ay katumbas ng pagkakaroon ng mahusay na pinagmumulan ng kuryente. Samakatuwid, sa komposisyon ng mga pangunahing bahagi ng mga sasakyang pang-bagong enerhiya, ang lithium battery pack na nauugnay sa lithium battery cell ay naging pinakamahalagang core component nito at ang core part na nagbibigay ng kuryente. Sa proseso ng pagtatrabaho ng mga bateryang lithium, may ilang mga kinakailangan para sa nakapalibot na kapaligiran. Ayon sa mga resulta ng eksperimento, ang pinakamainam na temperatura ng pagtatrabaho ay pinapanatili sa 20°C hanggang 40°C. Kapag ang temperatura sa paligid ng baterya ay lumampas sa tinukoy na limitasyon, ang pagganap ng bateryang lithium ay lubos na mababawasan, at ang buhay ng serbisyo ay lubos na mababawasan. Dahil ang temperatura sa paligid ng bateryang lithium ay masyadong mababa, ang pangwakas na discharge capacity at discharge voltage ay lihis mula sa itinakdang pamantayan, at magkakaroon ng matinding pagbaba.
Kung masyadong mataas ang temperatura ng paligid, ang posibilidad ng thermal runaway ng lithium battery ay lubos na mapapahusay, at ang panloob na init ay maiipon sa isang partikular na lokasyon, na magdudulot ng malubhang problema sa akumulasyon ng init. Kung ang bahaging ito ng init ay hindi maayos na mailalabas, kasama ang matagal na oras ng pagtatrabaho ng lithium battery, ang baterya ay madaling sumabog. Ang panganib sa kaligtasan na ito ay nagdudulot ng malaking banta sa personal na kaligtasan, kaya ang mga lithium battery ay dapat umasa sa mga electromagnetic cooling device upang mapabuti ang kaligtasan ng pangkalahatang kagamitan kapag nagtatrabaho. Makikita na kapag kinokontrol ng mga mananaliksik ang temperatura ng mga lithium battery, dapat silang makatuwirang gumamit ng mga panlabas na device upang ilabas ang init at kontrolin ang pinakamainam na temperatura ng pagtatrabaho ng mga lithium battery. Matapos maabot ng kontrol ng temperatura ang kaukulang mga pamantayan, ang ligtas na target sa pagmamaneho ng mga bagong sasakyan ng enerhiya ay hindi na manganib.
2. Mekanismo ng pagbuo ng init ng bagong enerhiyang baterya ng lithium ng sasakyan
Bagama't maaaring gamitin ang mga bateryang ito bilang mga aparatong pang-kuryente, sa proseso ng aktwal na aplikasyon, mas kitang-kita ang mga pagkakaiba sa pagitan ng mga ito. Ang ilang mga baterya ay may mas malaking disbentaha, kaya dapat maingat na pumili ang mga tagagawa ng mga sasakyang pang-bagong enerhiya. Halimbawa, ang lead-acid na baterya ay nagbibigay ng sapat na kuryente para sa gitnang sangay, ngunit magdudulot ito ng malaking pinsala sa nakapalibot na kapaligiran habang ginagamit ito, at ang pinsalang ito ay hindi na maaayos sa hinaharap. Samakatuwid, upang maprotektahan ang seguridad sa ekolohiya, inilagay ng bansa ang mga bateryang Lead-acid sa listahan ng mga ipinagbabawal. Sa panahon ng pag-unlad, ang mga bateryang nickel-metal hydride ay nakakuha ng magagandang pagkakataon, ang teknolohiya ng pag-unlad ay unti-unting lumawak, at ang saklaw ng aplikasyon ay lumawak din. Gayunpaman, kumpara sa mga bateryang lithium, ang mga disbentaha nito ay medyo halata. Halimbawa, mahirap para sa mga ordinaryong tagagawa ng baterya na kontrolin ang gastos sa produksyon ng mga bateryang nickel-metal hydride. Bilang resulta, ang presyo ng mga bateryang nickel-hydrogen sa merkado ay nanatiling mataas. Ang ilang mga tatak ng sasakyang pang-bagong enerhiya na naghahangad ng pagganap sa gastos ay halos hindi isasaalang-alang ang paggamit ng mga ito bilang mga piyesa ng sasakyan. Higit sa lahat, ang mga bateryang Ni-MH ay mas sensitibo sa temperatura ng paligid kaysa sa mga bateryang lithium, at mas malamang na masunog dahil sa mataas na temperatura. Matapos ang maraming paghahambing, namumukod-tangi ang mga baterya ng lithium at malawakang ginagamit na ngayon sa mga sasakyang may bagong enerhiya.
Ang dahilan kung bakit ang mga baterya ng lithium ay maaaring magbigay ng kuryente para sa mga sasakyang may bagong enerhiya ay dahil ang kanilang mga positibo at negatibong elektrod ay may mga aktibong materyales. Sa proseso ng patuloy na pag-embed at pagkuha ng mga materyales, isang malaking halaga ng enerhiyang elektrikal ang nakukuha, at pagkatapos ay ayon sa prinsipyo ng conversion ng enerhiya, ang enerhiyang elektrikal at kinetic energy ay maaaring makamit ang layunin ng pagpapalitan, sa gayon ay maghahatid ng malakas na lakas sa mga sasakyang may bagong enerhiya, at makakamit ang layunin ng paglalakad kasama ang sasakyan. Kasabay nito, kapag ang cell ng baterya ng lithium ay sumasailalim sa isang kemikal na reaksyon, magkakaroon ito ng tungkulin ng pagsipsip ng init at pagpapalabas ng init upang makumpleto ang conversion ng enerhiya. Bukod pa rito, ang atom ng lithium ay hindi static, maaari itong patuloy na gumalaw sa pagitan ng electrolyte at diaphragm, at mayroong polarization internal resistance.
Ngayon, ang init ay mailalabas na rin nang naaangkop. Gayunpaman, ang temperatura sa paligid ng lithium battery ng mga bagong sasakyang pang-enerhiya ay masyadong mataas, na madaling humantong sa pagkabulok ng mga positibo at negatibong separator. Bukod pa rito, ang komposisyon ng bagong enerhiyang lithium battery ay binubuo ng maraming battery pack. Ang init na nalilikha ng lahat ng battery pack ay higit na lumalampas sa init ng iisang baterya. Kapag ang temperatura ay lumampas sa isang paunang natukoy na halaga, ang baterya ay lubhang madaling kapitan ng pagsabog.
3. Mga pangunahing teknolohiya ng sistema ng pamamahala ng thermal ng baterya
Para sa sistema ng pamamahala ng baterya ng mga bagong sasakyang pang-enerhiya, kapwa sa loob at labas ng bansa ay nagbigay ng mataas na antas ng atensyon, naglunsad ng serye ng pananaliksik, at nakakuha ng maraming resulta. Ang artikulong ito ay tututok sa tumpak na pagsusuri ng natitirang lakas ng baterya ng sistema ng pamamahala ng thermal ng baterya ng bagong sasakyang pang-enerhiya, pamamahala ng balanse ng baterya at mga pangunahing teknolohiyang inilalapat sa...sistema ng pamamahala ng init.
3.1 Paraan ng pagtatasa ng natitirang lakas ng sistema ng pamamahala ng init ng baterya
Malaking pagsisikap at pagsisikap ang ibinuhos ng mga mananaliksik sa pagsusuri ng SOC, pangunahin na gamit ang mga siyentipikong algorithm ng datos tulad ng ampere-hour integral method, linear model method, neural network method at Kalman filter method upang magsagawa ng maraming eksperimento sa simulation. Gayunpaman, madalas na nangyayari ang mga error sa pagkalkula habang ginagamit ang pamamaraang ito. Kung ang error ay hindi naitama sa oras, ang agwat sa pagitan ng mga resulta ng pagkalkula ay lalong lalala. Upang mapunan ang depektong ito, karaniwang pinagsasama ng mga mananaliksik ang pamamaraan ng pagsusuri ng Anshi sa iba pang mga pamamaraan upang mapatunayan ang isa't isa, upang makuha ang pinakatumpak na mga resulta. Gamit ang tumpak na datos, maaaring tumpak na matantya ng mga mananaliksik ang discharge current ng baterya.
3.2 Balanseng pamamahala ng sistema ng pamamahala ng init ng baterya
Ang pamamahala ng balanse ng sistema ng pamamahala ng thermal ng baterya ay pangunahing ginagamit upang i-coordinate ang boltahe at lakas ng bawat bahagi ng baterya ng kuryente. Matapos gamitin ang iba't ibang baterya sa iba't ibang bahagi, ang lakas at boltahe ay magkakaiba. Sa ngayon, dapat gamitin ang pamamahala ng balanse upang maalis ang pagkakaiba sa pagitan ng dalawa. Hindi pagkakapare-pareho. Sa kasalukuyan, ang pinakalawak na ginagamit na pamamaraan sa pamamahala ng balanse.
Ito ay pangunahing nahahati sa dalawang uri: passive equalization at active equalization. Mula sa perspektibo ng aplikasyon, ang mga prinsipyo ng implementasyon na ginagamit ng dalawang uri ng mga pamamaraan ng equalization ay lubos na magkaiba.
(1) Passive balance. Ang prinsipyo ng passive equalization ay gumagamit ng proporsyonal na ugnayan sa pagitan ng lakas ng baterya at boltahe, batay sa datos ng boltahe ng isang string ng mga baterya, at ang conversion ng dalawa ay karaniwang nakakamit sa pamamagitan ng resistance discharge: ang enerhiya ng isang high-power na baterya ay bumubuo ng init sa pamamagitan ng resistance heating, pagkatapos ay kumakalat sa hangin upang makamit ang layunin ng pagkawala ng enerhiya. Gayunpaman, ang paraan ng equalization na ito ay hindi nagpapabuti sa kahusayan ng paggamit ng baterya. Bukod pa rito, kung ang heat dissipation ay hindi pantay, hindi magagawa ng baterya ang gawain ng thermal management ng baterya dahil sa problema ng overheating.
(2) Aktibong balanse. Ang aktibong balanse ay isang pinahusay na produkto ng passive balance, na siyang bumabawi sa mga disbentaha ng passive balance. Mula sa pananaw ng prinsipyo ng realisasyon, ang prinsipyo ng aktibong equalization ay hindi tumutukoy sa prinsipyo ng passive equalization, ngunit gumagamit ng isang ganap na naiibang bagong konsepto: ang aktibong equalization ay hindi nagko-convert ng enerhiyang elektrikal ng baterya sa enerhiya ng init at pinapawi ito, kaya ang mataas na enerhiya ay nailipat. Ang enerhiya mula sa baterya ay inililipat sa bateryang may mababang enerhiya. Bukod dito, ang ganitong uri ng transmisyon ay hindi lumalabag sa batas ng konserbasyon ng enerhiya, at may mga bentahe ng mababang pagkawala, mataas na kahusayan sa paggamit, at mabilis na mga resulta. Gayunpaman, ang istruktura ng komposisyon ng pamamahala ng balanse ay medyo kumplikado. Kung ang punto ng balanse ay hindi maayos na kinokontrol, maaari itong magdulot ng hindi na mababaligtad na pinsala sa power battery pack dahil sa labis nitong laki. Sa kabuuan, ang parehong pamamahala ng aktibong balanse at pamamahala ng passive balance ay may mga disbentaha at bentahe. Sa mga partikular na aplikasyon, ang mga mananaliksik ay maaaring gumawa ng mga pagpili ayon sa kapasidad at bilang ng mga string ng mga lithium battery pack. Ang mga low-capacity at low-number lithium battery pack ay angkop para sa passive equalization management, at ang mga high-capacity at high-number power lithium battery pack ay angkop para sa active equalization management.
3.3 Ang mga pangunahing teknolohiyang ginagamit sa sistema ng pamamahala ng thermal ng baterya
(1) Tukuyin ang pinakamainam na saklaw ng temperatura ng pagpapatakbo ng baterya. Ang sistema ng pamamahala ng init ay pangunahing ginagamit upang i-coordinate ang temperatura sa paligid ng baterya, kaya upang matiyak ang epekto ng aplikasyon ng sistema ng pamamahala ng init, ang pangunahing teknolohiyang binuo ng mga mananaliksik ay pangunahing ginagamit upang matukoy ang temperatura ng pagpapatakbo ng baterya. Hangga't ang temperatura ng baterya ay pinapanatili sa loob ng naaangkop na saklaw, ang baterya ng lithium ay maaaring palaging nasa pinakamahusay na kondisyon ng pagtatrabaho, na nagbibigay ng sapat na lakas para sa pagpapatakbo ng mga sasakyan ng bagong enerhiya. Sa ganitong paraan, ang pagganap ng baterya ng lithium ng mga sasakyan ng bagong enerhiya ay maaaring palaging nasa mahusay na kondisyon.
(2) Pagkalkula ng saklaw ng init ng baterya at paghula ng temperatura. Ang teknolohiyang ito ay nagsasangkot ng maraming kalkulasyon ng modelong matematika. Gumagamit ang mga siyentipiko ng mga kaukulang pamamaraan ng pagkalkula upang makuha ang pagkakaiba ng temperatura sa loob ng baterya, at ginagamit ito bilang batayan upang mahulaan ang posibleng thermal na pag-uugali ng baterya.
(3) Pagpili ng heat transfer medium. Ang superior na performance ng thermal management system ay nakasalalay sa pagpili ng heat transfer medium. Karamihan sa mga kasalukuyang bagong sasakyang gumagamit ng enerhiya ay gumagamit ng air/coolant bilang cooling medium. Ang paraan ng pagpapalamig na ito ay madaling gamitin, mababa ang gastos sa paggawa, at maaaring makamit ang layunin ng pagwawaldas ng init ng baterya.PTC Air Heater/PTC Coolant Heater)
(4) Gumamit ng parallel na disenyo ng bentilasyon at pagpapakalat ng init. Ang disenyo ng bentilasyon at pagpapakalat ng init sa pagitan ng mga lithium battery pack ay maaaring magpalawak ng daloy ng hangin upang ito ay pantay na maipamahagi sa mga battery pack, na epektibong nalulutas ang pagkakaiba ng temperatura sa pagitan ng mga module ng baterya.
(5) Pagpili ng punto ng pagsukat ng bentilador at temperatura. Sa modyul na ito, gumamit ang mga mananaliksik ng maraming eksperimento upang magsagawa ng mga teoretikal na kalkulasyon, at pagkatapos ay gumamit ng mga pamamaraan ng fluid mechanics upang makuha ang mga halaga ng pagkonsumo ng kuryente ng bentilador. Pagkatapos, gagamit ang mga mananaliksik ng mga finite elements upang mahanap ang pinakaangkop na punto ng pagsukat ng temperatura upang tumpak na makuha ang datos ng temperatura ng baterya.
Oras ng pag-post: Set-10-2024
