Viena iš pagrindinių naujų energetinių transporto priemonių technologijų yra akumuliatoriai.Akumuliatorių kokybė lemia, viena vertus, elektromobilių kainą ir, kita vertus, elektromobilių važiavimo atstumą.Pagrindinis priėmimo ir greito priėmimo veiksnys.
Pagal maitinimo baterijų naudojimo charakteristikas, reikalavimus ir taikymo sritis, galios baterijų tyrimų ir plėtros tipai namuose ir užsienyje yra apytiksliai: švino-rūgšties baterijos, nikelio-kadmio baterijos, nikelio-metalo hidrido akumuliatoriai, ličio jonų akumuliatoriai, kuro elementai ir kt., tarp kurių daugiausia dėmesio sulaukia ličio jonų baterijų kūrimas.
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 pobūdžiu.Akumuliatoriaus išskiriama šiluma priklauso nuo akumuliatoriaus cheminės, mechaninės ir elektrinės prigimties bei savybių, ypač nuo elektrocheminės reakcijos pobūdžio.Akumuliatoriaus reakcijos metu susidariusią šilumos energiją galima išreikšti akumuliatoriaus reakcijos šiluma Qr;dėl elektrocheminės poliarizacijos tikroji akumuliatoriaus įtampa nukrypsta nuo jos pusiausvyrinės elektrovaros jėgos, o baterijos poliarizacijos sukelti energijos nuostoliai išreiškiami Qp.Be to, kad akumuliatoriaus reakcija vyksta pagal reakcijos lygtį, taip pat yra keletas šalutinių reakcijų.Tipiškos pašalinės reakcijos yra elektrolitų skilimas ir akumuliatoriaus savaiminis išsikrovimas.Šalutinės reakcijos šiluma, susidaranti šiame procese, yra Qs.Be to, kadangi bet kuri baterija neišvengiamai turės pasipriešinimą, srovei praeinus bus generuojamas džaulio karštis Qj.Todėl bendra akumuliatoriaus šiluma yra šių aspektų šilumos suma: Qt=Qr+Qp+Qs+Qj.
Priklausomai nuo konkretaus įkrovimo (iškrovimo) proceso, skiriasi ir pagrindiniai veiksniai, dėl kurių akumuliatorius gamina šilumą.Pavyzdžiui, kai akumuliatorius paprastai įkraunamas, Qr yra dominuojantis veiksnys;o vėlesniame akumuliatoriaus įkrovimo etape dėl elektrolito skilimo pradeda vykti šalutinės reakcijos (šalutinės reakcijos šiluma yra Qs), kai akumuliatorius beveik pilnai įkraunamas ir perkraunamas, daugiausia vyksta elektrolitų irimas, kur dominuoja Qs. .Džaulio šiluma Qj priklauso nuo srovės ir varžos.Dažniausiai naudojamas įkrovimo metodas atliekamas esant pastoviai srovei, o Qj šiuo metu yra konkreti vertė.Tačiau paleidimo ir įsibėgėjimo metu srovė yra gana didelė.HEV atveju tai prilygsta srovei nuo dešimčių amperų iki šimtų amperų.Šiuo metu Džaulio šilumos Qj yra labai didelis ir tampa pagrindiniu akumuliatoriaus šilumos išsiskyrimo šaltiniu.
Šilumos valdymo valdymo požiūriu šilumos valdymo sistemas galima suskirstyti į du tipus: aktyviąsias ir pasyviąsias.Šilumos perdavimo terpės požiūriu šilumos valdymo sistemas galima suskirstyti į: oru aušinamas, skysčiu aušinamas ir fazinio keitimo šilumos kaupimas.
Šilumos valdymas naudojant orą kaip šilumos perdavimo terpę
Šilumos perdavimo terpė turi didelę įtaką šilumos valdymo sistemos veikimui ir kainai.Oro kaip šilumos perdavimo terpės naudojimas yra tiesioginis oro tiekimas, kad jis tekėtų per akumuliatoriaus modulį, kad būtų pasiektas šilumos išsklaidymo tikslas.Paprastai reikalingi ventiliatoriai, įleidimo ir išleidimo angos ir kiti komponentai.
Pagal skirtingus oro įsiurbimo šaltinius paprastai yra šios formos:
1 Pasyvus vėsinimas su lauko oro ventiliacija
2. Pasyvus vėsinimas/šildymas keleivių salono oro vėdinimui
3. Aktyvus lauko arba keleivių salono oro vėsinimas/šildymas
Pasyvios sistemos struktūra yra gana paprasta ir tiesiogiai išnaudoja esamą aplinką.Pavyzdžiui, jei akumuliatorių reikia šildyti žiemą, į karštą aplinką keleivių salone galima įkvėpti oro.Jei važiuojant akumuliatoriaus temperatūra per aukšta, o salono oro vėsinimo efektas nėra geras, galima įkvėpti šalto oro iš lauko, kad atvėstų.
Aktyviajai sistemai reikia sukurti atskirą sistemą, kuri teiktų šildymo arba vėsinimo funkcijas ir būtų nepriklausomai valdoma pagal akumuliatoriaus būseną, o tai taip pat padidina energijos sąnaudas ir transporto priemonės sąnaudas.Įvairių sistemų pasirinkimas daugiausia priklauso nuo akumuliatoriaus naudojimo reikalavimų.
Šilumos valdymas su skysčiu kaip šilumos perdavimo terpe
Šilumos perdavimui naudojant skystį kaip terpę, būtina užmegzti šilumos perdavimo ryšį tarp modulio ir skystos terpės, pavyzdžiui, vandens apvalkalo, kad būtų galima netiesiogiai šildyti ir vėsinti konvekcijos ir šilumos laidumo būdu.Šilumos perdavimo terpė gali būti vanduo, etilenglikolis ar net šaltnešis.Taip pat yra tiesioginis šilumos perdavimas, panardinant stulpą į dielektriko skystį, tačiau reikia imtis izoliacijos priemonių, kad būtų išvengta trumpojo jungimo.
Pasyvus aušinimas skysčiu paprastai naudoja skysčio ir aplinkos oro šilumos mainus, o tada į akumuliatorių įveda kokonus antriniam šilumos mainams, o aktyvus aušinimas naudoja variklio aušinimo skysčio ir skysčio vidutinio šilumokaičius arba elektrinį šildymą / terminį alyvos šildymą, kad būtų pasiektas pirminis aušinimas.Šildymas, pirminis vėsinimas su keleivio salono oro/oro kondicionavimo šaltnešio-skysčio terpe.
Šilumos valdymo sistemai su oru ir skysčiu kaip terpe reikalingi ventiliatoriai, vandens siurbliai, šilumokaičiai, šildytuvai (PTC oro šildytuvas), vamzdynus ir kitus priedus, kad konstrukcija būtų per didelė ir sudėtinga, taip pat sunaudojama akumuliatoriaus energija, masyvas Sumažėja akumuliatoriaus galios ir energijos tankis.
(PTC aušinimo skystisšildytuvas) Vandeniu aušinama akumuliatoriaus aušinimo sistema naudoja aušinimo skystį (50 % vandens / 50 % etilenglikolio), kad šiluma iš akumuliatoriaus būtų perduota oro kondicionavimo šaltnešio sistemai per akumuliatoriaus aušintuvą, o po to į aplinką per kondensatorių.Akumuliatoriaus aušintuvu pakeitus šilumą, importuotą vandens temperatūrą lengva pasiekti žemesnę, o akumuliatorių galima reguliuoti taip, kad jis veiktų geriausiu darbinės temperatūros diapazonu;sistemos principas parodytas paveiksle.Pagrindiniai šaltnešio sistemos komponentai yra: kondensatorius, elektrinis kompresorius, garintuvas, išsiplėtimo vožtuvas su uždarymo vožtuvu, akumuliatoriaus aušintuvas (išsiplėtimo vožtuvas su uždarymo vožtuvu) ir oro kondicionavimo vamzdžiai ir kt.;aušinimo vandens grandinė apima:elektrinis vandens siurblys, akumuliatorius (įskaitant aušinimo plokštes), akumuliatoriaus aušintuvus, vandens vamzdžius, išsiplėtimo bakus ir kitus priedus.
Paskelbimo laikas: 2023-07-13
