1. Naujų energijos transporto priemonių ličio baterijų charakteristikos
Ličio baterijos daugiausia pasižymi mažu savaiminio išsikrovimo greičiu, dideliu energijos tankiu, dideliu ciklo laiku ir dideliu veikimo efektyvumu naudojimo metu. Ličio baterijų naudojimas kaip pagrindinio naujos energijos maitinimo įrenginio yra tolygus gero energijos šaltinio gavimui. Todėl naujų energijos transporto priemonių pagrindinių komponentų sudėtyje su ličio baterijų bloku susijęs ličio baterijos elementas tapo svarbiausiu pagrindiniu komponentu ir pagrindine dalimi, tiekiančia energiją. Ličio baterijų darbo metu aplinkai keliami tam tikri reikalavimai. Remiantis eksperimentiniais rezultatais, optimali darbo temperatūra palaikoma nuo 20 °C iki 40 °C. Kai temperatūra aplink bateriją viršija nurodytą ribą, ličio baterijos veikimas labai sumažėja, o tarnavimo laikas sutrumpėja. Kadangi temperatūra aplink ličio bateriją yra per žema, galutinė iškrovimo talpa ir iškrovimo įtampa nukryps nuo nustatyto standarto ir staigiai sumažės.
Jei aplinkos temperatūra per aukšta, labai padidėja ličio baterijos šiluminio išsiveržimo tikimybė, o vidinė šiluma kaupsis tam tikroje vietoje, sukeldama rimtų šilumos kaupimosi problemų. Jei ši šilumos dalis negali būti sklandžiai perduodama, o ličio baterijos veikimo laikas pailgėja, baterija gali sprogti. Šis saugos pavojus kelia didelę grėsmę asmeniniam saugumui, todėl ličio baterijos turi būti aprūpintos elektromagnetiniais aušinimo įrenginiais, kad būtų pagerintas visos įrangos saugumas darbo metu. Matyti, kad tyrėjai, kontroliuodami ličio baterijų temperatūrą, turi racionaliai naudoti išorinius įrenginius šilumai perduoti ir optimaliai ličio baterijų darbo temperatūrai kontroliuoti. Kai temperatūros kontrolė pasieks atitinkamus standartus, naujų energijos transporto priemonių saugus vairavimas beveik nekels grėsmės.
2. Naujos energijos transporto priemonės ličio baterijos šilumos generavimo mechanizmas
Nors šios baterijos gali būti naudojamos kaip maitinimo įtaisai, praktinio pritaikymo procese jų skirtumai yra akivaizdesni. Kai kurios baterijos turi didesnių trūkumų, todėl naujų energijos transporto priemonių gamintojai turėtų atidžiai rinktis. Pavyzdžiui, švino rūgšties akumuliatorius suteikia pakankamai energijos vidurinei šakai, tačiau eksploatacijos metu jis padarys didelę žalą aplinkai, ir ši žala vėliau bus nepataisoma. Todėl, siekiant apsaugoti ekologinį saugumą, šalis įtraukė švino rūgšties akumuliatorius į draudžiamų sąrašą. Kūrimo laikotarpiu nikelio-metalo hidrido akumuliatoriai įgijo geras galimybes, kūrimo technologija palaipsniui subrendo, o taikymo sritis taip pat išsiplėtė. Tačiau, palyginti su ličio baterijomis, jų trūkumai yra šiek tiek akivaizdūs. Pavyzdžiui, įprastiems akumuliatorių gamintojams sunku kontroliuoti nikelio-metalo hidrido akumuliatorių gamybos sąnaudas. Dėl to nikelio-vandenilio akumuliatorių kaina rinkoje išliko aukšta. Kai kurie nauji energijos transporto priemonių prekių ženklai, siekiantys kainos ir kokybės santykio, vargu ar svarstys jų naudojimą kaip automobilių dalis. Dar svarbiau, kad Ni-MH akumuliatoriai yra daug jautresni aplinkos temperatūrai nei ličio akumuliatoriai ir labiau linkę užsidegti dėl aukštos temperatūros. Po daugybės palyginimų ličio baterijos išsiskiria ir dabar plačiai naudojamos naujose energijos transporto priemonėse.
Ličio baterijos gali tiekti energiją naujoms energijos transporto priemonėms būtent todėl, kad jų teigiamuose ir neigiamuose elektroduose yra aktyviųjų medžiagų. Nuolatinio medžiagų įterpimo ir ištraukimo proceso metu gaunamas didelis elektros energijos kiekis, o tada, remiantis energijos konversijos principu, elektros energija ir kinetinė energija keičiasi, taip suteikiant naujoms energijos transporto priemonėms didelę galią, ir gali pasiekti važiavimo su automobiliu tikslą. Tuo pačiu metu, kai ličio baterijos elementas patiria cheminę reakciją, jis atlieka šilumos sugerimo ir išskyrimo funkciją, kad užbaigtų energijos konversiją. Be to, ličio atomas nėra statinis, jis gali nuolat judėti tarp elektrolito ir diafragmos, todėl susidaro vidinė poliarizacija.
Dabar šiluma taip pat bus tinkamai išskiriama. Tačiau naujų energijos transporto priemonių ličio baterijų aplinkos temperatūra yra per aukšta, todėl teigiami ir neigiami separatoriai gali lengvai suirti. Be to, naujos energijos ličio baterijų sudėtis sudaryta iš kelių baterijų blokų. Visų baterijų blokų skleidžiama šiluma gerokai viršija vienos baterijos skleidžiamą šilumą. Kai temperatūra viršija iš anksto nustatytą vertę, baterija yra labai linkusi sprogti.
3. Pagrindinės akumuliatorių šilumos valdymo sistemos technologijos
Naujų energijos transporto priemonių akumuliatorių valdymo sistemoms tiek šalyje, tiek užsienyje skiriamas didelis dėmesys, pradėta tyrimų serija ir gauta daug rezultatų. Šiame straipsnyje daugiausia dėmesio bus skiriama tiksliam naujos energijos transporto priemonių akumuliatorių šilumos valdymo sistemos likusios akumuliatoriaus energijos įvertinimui, akumuliatorių balanso valdymui ir pagrindinėms technologijoms, taikomoms šioje srityje.šilumos valdymo sistema.
3.1 Baterijos šiluminio valdymo sistemos liekamosios galios vertinimo metodas
Tyrėjai skyrė daug energijos ir kruopščių pastangų SOC vertinimui, daugiausia naudodami mokslinius duomenų algoritmus, tokius kaip ampervalandžių integralinis metodas, tiesinio modelio metodas, neuroninio tinklo metodas ir Kalmano filtro metodas, atlikdami daugybę modeliavimo eksperimentų. Tačiau taikant šį metodą dažnai pasitaiko skaičiavimo klaidų. Jei klaida laiku neištaisoma, skirtumas tarp skaičiavimo rezultatų vis didėja. Siekdami kompensuoti šį trūkumą, tyrėjai paprastai derina Anshi vertinimo metodą su kitais metodais, kad patikrintų vienas kitą ir gautų tiksliausius rezultatus. Turėdami tikslius duomenis, tyrėjai gali tiksliai įvertinti akumuliatoriaus iškrovos srovę.
3.2 Subalansuotas akumuliatoriaus šilumos valdymo sistemos valdymas
Baterijos šiluminio valdymo sistemos balanso valdymas daugiausia naudojamas kiekvienos baterijos dalies įtampai ir galiai koordinuoti. Kai skirtingose dalyse naudojamos skirtingos baterijos, galia ir įtampa skirsis. Šiuo metu balanso valdymas turėtų būti naudojamas siekiant pašalinti skirtumą tarp šių dviejų. Neatitikimas. Šiuo metu plačiausiai naudojama balanso valdymo technika.
Jis daugiausia skirstomas į du tipus: pasyvųjį ir aktyvųjį išlyginimą. Taikymo požiūriu šių dviejų išlyginimo metodų įgyvendinimo principai yra gana skirtingi.
(1) Pasyvus balansavimas. Pasyvaus išlyginimo principas naudoja proporcingą akumuliatoriaus galios ir įtampos santykį, pagrįstą vienos akumuliatorių grandinės įtampos duomenimis, o šių dviejų konversija paprastai pasiekiama varžinio iškrovimo būdu: didelės galios akumuliatoriaus energija generuoja šilumą per varžinį kaitinimą, o tada išsisklaido ore, kad būtų pasiektas energijos nuostolių tikslas. Tačiau šis išlyginimo metodas nepagerina akumuliatoriaus naudojimo efektyvumo. Be to, jei šilumos išsklaidymas yra netolygus, akumuliatorius negalės atlikti akumuliatoriaus šilumos valdymo užduoties dėl perkaitimo problemos.
(2) Aktyvus balansas. Aktyvus balansas yra patobulintas pasyvaus balanso produktas, kompensuojantis pasyvaus balanso trūkumus. Realizacijos principo požiūriu, aktyvaus balanso principas nėra susijęs su pasyvaus balanso principu, o taiko visiškai kitokią naują koncepciją: aktyvus balansas nekonvertuoja akumuliatoriaus elektros energijos į šilumos energiją ir ją išsklaido, todėl didelė energija perduodama iš akumuliatoriaus į mažos energijos akumuliatorių. Be to, toks perdavimas nepažeidžia energijos tvermės dėsnio ir turi mažų nuostolių, didelio naudojimo efektyvumo ir greitų rezultatų pranašumų. Tačiau balanso valdymo sudėties struktūra yra gana sudėtinga. Jei balanso taškas nėra tinkamai kontroliuojamas, dėl per didelio dydžio gali būti padaryta negrįžtama žala akumuliatorių blokui. Apibendrinant galima teigti, kad tiek aktyvus, tiek pasyvus balanso valdymas turi trūkumų ir privalumų. Konkrečiose taikymo srityse tyrėjai gali rinktis pagal ličio akumuliatorių blokų talpą ir stygų skaičių. Mažos talpos, mažo skaičiaus ličio akumuliatorių blokai tinka pasyviam išlyginimo valdymui, o didelės talpos, didelio skaičiaus galios ličio akumuliatorių blokai tinka aktyviam išlyginimo valdymui.
3.3 Pagrindinės akumuliatorių šilumos valdymo sistemoje naudojamos technologijos
(1) Nustatykite optimalų akumuliatoriaus veikimo temperatūros diapazoną. Šilumos valdymo sistema daugiausia naudojama akumuliatoriaus temperatūrai koordinuoti, todėl siekiant užtikrinti šilumos valdymo sistemos taikymo efektą, tyrėjų sukurta pagrindinė technologija daugiausia naudojama akumuliatoriaus veikimo temperatūrai nustatyti. Kol akumuliatoriaus temperatūra palaikoma tinkamame diapazone, ličio akumuliatorius visada gali būti geriausios darbinės būklės ir užtikrinti pakankamai energijos naujų energijos transporto priemonių veikimui. Tokiu būdu naujų energijos transporto priemonių ličio akumuliatoriaus veikimas visada gali būti puikios būklės.
(2) Baterijos terminio diapazono skaičiavimas ir temperatūros prognozavimas. Ši technologija apima daugybę matematinių modelių skaičiavimų. Mokslininkai naudoja atitinkamus skaičiavimo metodus, kad gautų temperatūros skirtumą baterijos viduje, ir naudoja jį kaip pagrindą galimam baterijos terminiam elgesiui prognozuoti.
(3) Šilumos perdavimo terpės pasirinkimas. Geriausias šilumos valdymo sistemos veikimas priklauso nuo šilumos perdavimo terpės pasirinkimo. Daugumoje dabartinių naujų energijos šaltinių naudojamų transporto priemonių kaip aušinimo terpę naudojamas oras/aušinimo skystis. Šis aušinimo būdas yra paprastas naudoti, mažos gamybos sąnaudos ir gali gerai pasiekti akumuliatoriaus šilumos išsklaidymo tikslą.PTC oro šildytuvas/PTC aušinimo skysčio šildytuvas)
(4) Taikyti lygiagrečią ventiliacijos ir šilumos išsklaidymo konstrukcijos konstrukciją. Ventiliacijos ir šilumos išsklaidymo konstrukcija tarp ličio baterijų blokų gali išplėsti oro srautą, kad jis būtų tolygiai paskirstytas tarp baterijų blokų, efektyviai sprendžiant temperatūros skirtumą tarp baterijų modulių.
(5) Ventiliatoriaus ir temperatūros matavimo taško parinkimas. Šiame modulyje tyrėjai atliko daugybę eksperimentų teoriniams skaičiavimams atlikti, o tada, naudodami skysčių mechanikos metodus, gavo ventiliatoriaus energijos suvartojimo vertes. Vėliau tyrėjai, naudodami baigtinių elementų metodą, ras tinkamiausią temperatūros matavimo tašką, kad tiksliai gautų akumuliatoriaus temperatūros duomenis.
Įrašo laikas: 2024 m. rugsėjo 10 d.
