Viena iš pagrindinių naujų energijos transporto priemonių technologijų yra akumuliatoriai. Akumuliatorių kokybė lemia, viena vertus, elektromobilių kainą, kita vertus, elektromobilių nuvažiuojamą atstumą. Tai pagrindinis veiksnys, lemiantis priėmimą ir greitą pritaikymą.
Atsižvelgiant į maitinimo akumuliatorių naudojimo charakteristikas, reikalavimus ir taikymo sritis, maitinimo akumuliatorių tyrimų ir plėtros tipai šalyje ir užsienyje yra maždaug tokie: švino-rūgšties akumuliatoriai, nikelio-kadmio akumuliatoriai, nikelio-metalo hidrido akumuliatoriai, ličio jonų akumuliatoriai, kuro elementai ir kt., iš kurių daugiausia dėmesio skiriama ličio jonų akumuliatorių kūrimui.
Maitinimo akumuliatoriaus šilumos generavimo elgsena
Šilumos šaltinis, šilumos generavimo greitis, akumuliatoriaus šiluminė talpa ir kiti susiję maitinimo akumuliatoriaus modulio parametrai yra glaudžiai susiję su akumuliatoriaus prigimtimi. Baterijos išskiriama šiluma priklauso nuo akumuliatoriaus cheminės, mechaninės ir elektrinės prigimties bei savybių, ypač nuo elektrocheminės reakcijos pobūdžio. Baterijos reakcijos metu susidariusią šilumos energiją galima išreikšti akumuliatoriaus reakcijos šiluma Qr; elektrocheminė poliarizacija lemia faktinės akumuliatoriaus įtampos nukrypimą nuo pusiausvyros elektrovaros jėgos, o energijos nuostoliai dėl akumuliatoriaus poliarizacijos išreiškiami Qp. Be akumuliatoriaus reakcijos, vykstančios pagal reakcijos lygtį, yra ir keletas šalutinių reakcijų. Tipinės šalutinės reakcijos yra elektrolito skilimas ir akumuliatoriaus savaiminis išsikrovimas. Šio proceso metu susidaranti šalutinė reakcijos šiluma yra Qs. Be to, kadangi bet kuri baterija neišvengiamai turės varžą, praeinant srovei, susidarys džaulių šiluma Qj. Todėl bendra akumuliatoriaus šiluma yra šių aspektų šilumos suma: Qt = Qr + Qp + Qs + Qj.
Priklausomai nuo konkretaus įkrovimo (iškrovimo) proceso, pagrindiniai veiksniai, dėl kurių akumuliatorius išskiria šilumą, taip pat skiriasi. Pavyzdžiui, kai akumuliatorius įkraunamas įprastai, Qr yra dominuojantis veiksnys; o vėlesniame akumuliatoriaus įkrovimo etape dėl elektrolito skaidymosi prasideda šalutinės reakcijos (šalutinės reakcijos šiluma yra Qs), kai akumuliatorius yra beveik visiškai įkrautas ir perkrautas, daugiausia vyksta elektrolito skaidymasis, kur dominuoja Qs. Džaulio šiluma Qj priklauso nuo srovės ir varžos. Dažniausiai naudojamas įkrovimo būdas atliekamas esant pastoviai srovei, ir Qj yra specifinė vertė šiuo metu. Tačiau paleidimo ir greitėjimo metu srovė yra gana didelė. HEV atveju tai atitinka dešimčių amperų iki šimtų amperų srovę. Šiuo metu Džaulio šiluma Qj yra labai didelė ir tampa pagrindiniu akumuliatoriaus šilumos išsiskyrimo šaltiniu.
Žvelgiant iš šilumos valdymo valdomumo perspektyvos, šilumos valdymo sistemos (HVH) galima suskirstyti į du tipus: aktyviąją ir pasyviąją. Šilumos perdavimo terpės požiūriu, šilumos valdymo sistemas galima suskirstyti į: oru aušinamas(PTC oro šildytuvas), aušinamas skysčiu (PTC aušinimo skysčio šildytuvas) ir fazės kaitos šiluminis kaupimas.
Šilumos perdavimui naudojant aušinimo skystį (PTC aušinimo skysčio šildytuvą) kaip terpę, būtina užmegzti šilumos perdavimo ryšį tarp modulio ir skystos terpės, pvz., vandens apvalkalo, kad būtų galima netiesiogiai šildyti ir vėsinti konvekcijos ir šilumos laidumo būdu. Šilumos perdavimo terpė gali būti vanduo, etilenglikolis arba net šaltnešis. Taip pat galima tiesiogiai perduoti šilumą panardinant poliaus antgalį į dielektriko skystį, tačiau reikia imtis izoliacijos priemonių, kad būtų išvengta trumpojo jungimo.
Pasyvus aušinimo skysčio aušinimas paprastai naudoja skysčio ir aplinkos oro šilumos mainus, o tada į akumuliatorių įkišami kokonai antriniams šilumos mainams, o aktyvus aušinimas naudoja variklio aušinimo skysčio ir skystos terpės šilumokaičius arba PTC elektrinį šildymą / terminės alyvos šildymą pirminiam aušinimui. Šildymas, pirminis aušinimas keleivių salono oru / oro kondicionavimu naudojant šaltnešį ir skystą terpę.
Šilumos valdymo sistemoms, kurios kaip terpę naudoja orą ir skystį, konstrukcija yra per didelė ir sudėtinga dėl ventiliatorių, vandens siurblių, šilumokaičių, šildytuvų, vamzdynų ir kitų priedų poreikio, be to, ji eikvoja akumuliatoriaus energiją ir sumažina akumuliatoriaus galios tankį bei energijos tankį.
Vandeniu aušinama akumuliatoriaus aušinimo sistema naudoja aušinimo skystį (50 % vandens / 50 % etilenglikolio), kuris perduoda akumuliatoriaus šilumą į oro kondicionavimo šaltnešio sistemą per akumuliatoriaus aušintuvą, o po to į aplinką per kondensatorių. Akumuliatoriaus įleidžiamo vandens temperatūrą aušina akumuliatorius. Po šilumos mainų lengva pasiekti žemesnę temperatūrą, o akumuliatorių galima reguliuoti taip, kad jis veiktų geriausioje darbinėje temperatūroje; sistemos principas parodytas paveikslėlyje. Pagrindiniai šaltnešio sistemos komponentai yra šie: kondensatorius, elektrinis kompresorius, garintuvas, išsiplėtimo vožtuvas su uždarymo vožtuvu, akumuliatoriaus aušintuvas (išplėtimo vožtuvas su uždarymo vožtuvu) ir oro kondicionavimo vamzdžiai ir kt.; aušinimo vandens grandinė apima: elektrinį vandens siurblį, akumuliatorių (įskaitant aušinimo plokštes), akumuliatoriaus aušintuvus, vandens vamzdžius, išsiplėtimo bakus ir kitus priedus.
Įrašo laikas: 2023 m. balandžio 27 d.
