Riċerka dwar it-Teknoloġija tal-Ġestjoni Termali tal-batterija tal-litju għal vetturi tal-enerġija ġodda

1. Karatteristiċi tal-batteriji tal-litju għal vetturi tal-enerġija ġodda

Il-batteriji tal-litju prinċipalment għandhom il-vantaġġi ta 'rata baxxa ta' awto-skarika, densità għolja ta 'enerġija, ħinijiet ta' ċiklu għoli, u effiċjenza operattiva għolja waqt l-użu.L-użu ta 'batteriji tal-litju bħala l-apparat ewlieni tal-enerġija għal enerġija ġdida huwa ekwivalenti għall-kisba ta' sors ta 'enerġija tajjeb.Għalhekk, fil-kompożizzjoni tal-komponenti ewlenin ta 'vetturi tal-enerġija ġodda, il-pakkett tal-batterija tal-litju relatat maċ-ċellula tal-batterija tal-litju sar l-iktar komponent ewlieni importanti tiegħu u l-parti ċentrali li tipprovdi l-enerġija.Matul il-proċess tax-xogħol tal-batteriji tal-litju, hemm ċerti rekwiżiti għall-ambjent tal-madwar.Skont ir-riżultati sperimentali, it-temperatura ottimali tax-xogħol tinżamm f'20 °C sa 40 °C.Ladarba t-temperatura madwar il-batterija taqbeż il-limitu speċifikat, il-prestazzjoni tal-batterija tal-litju titnaqqas ħafna, u l-ħajja tas-servizz titnaqqas ħafna.Minħabba li t-temperatura madwar il-batterija tal-litju hija baxxa wisq, il-kapaċità tal-iskarigu finali u l-vultaġġ tal-iskarigu se jiddevjaw mill-istandard issettjat minn qabel, u se jkun hemm tnaqqis qawwi.

Jekk it-temperatura ambjentali hija għolja wisq, il-probabbiltà ta 'runaway termali tal-batterija tal-litju titjieb ħafna, u s-sħana interna tinġabar f'post speċifiku, u tikkawża problemi serji ta' akkumulazzjoni tas-sħana.Jekk din il-parti tas-sħana ma tistax tiġi esportata bla xkiel, flimkien mal-ħin tax-xogħol estiż tal-batterija tal-litju, il-batterija hija suxxettibbli għal splużjoni.Dan il-periklu għas-sikurezza joħloq theddida kbira għas-sigurtà personali, għalhekk il-batteriji tal-litju għandhom jiddependu fuq apparati ta 'tkessiħ elettromanjetiku biex itejbu l-prestazzjoni tas-sikurezza tat-tagħmir ġenerali meta jaħdmu.Wieħed jista 'jara li meta r-riċerkaturi jikkontrollaw it-temperatura tal-batteriji tal-litju, għandhom jużaw b'mod razzjonali apparati esterni biex jesportaw is-sħana u jikkontrollaw l-aħjar temperatura tax-xogħol tal-batteriji tal-litju.Wara li l-kontroll tat-temperatura jilħaq l-istandards korrispondenti, il-mira tas-sewqan sikur ta 'vetturi tal-enerġija ġodda bilkemm tkun mhedda.

2. Mekkaniżmu ta 'ġenerazzjoni tas-sħana tal-batterija tal-litju tal-qawwa tal-vettura tal-enerġija ġdida

Għalkemm dawn il-batteriji jistgħu jintużaw bħala apparati ta 'enerġija, fil-proċess ta' applikazzjoni attwali, id-differenzi bejniethom huma aktar ovvji.Xi batteriji għandhom żvantaġġi akbar, għalhekk manifatturi ġodda ta 'vetturi tal-enerġija għandhom jagħżlu bir-reqqa.Pereżempju, il-batterija taċ-ċomb-aċidu tipprovdi qawwa suffiċjenti għall-fergħa tan-nofs, iżda tikkawża ħsara kbira lill-ambjent tal-madwar waqt it-tħaddim tagħha, u din il-ħsara tkun irreparabbli aktar tard.Għalhekk, sabiex tipproteġi s-sigurtà ekoloġika, il-pajjiż poġġa batteriji taċ-ċomb-aċidu huma inklużi fil-lista pprojbita.Matul il-perjodu ta 'żvilupp, il-batteriji tal-idrur tan-nikil-metall kisbu opportunitajiet tajbin, it-teknoloġija tal-iżvilupp maturat gradwalment, u l-ambitu tal-applikazzjoni espandi wkoll.Madankollu, meta mqabbla mal-batteriji tal-litju, l-iżvantaġġi tiegħu huma kemmxejn ovvji.Pereżempju, huwa diffiċli għall-manifatturi ordinarji tal-batteriji li jikkontrollaw l-ispiża tal-produzzjoni tal-batteriji tal-idrur tan-nikil-metall.Bħala riżultat, il-prezz tal-batteriji tan-nikil-idroġenu fis-suq baqa 'għoli.Xi marki ġodda ta 'vetturi tal-enerġija li jsegwu l-prestazzjoni tal-ispiża bilkemm jikkunsidraw li jużawhom bħala partijiet tal-karozzi.Aktar importanti minn hekk, il-batteriji Ni-MH huma ferm aktar sensittivi għat-temperatura ambjentali mill-batteriji tal-litju, u huma aktar probabbli li jieħdu n-nar minħabba temperaturi għoljin.Wara paraguni multipli, il-batteriji tal-litju jispikkaw u issa jintużaw ħafna f'vetturi tal-enerġija ġodda.

Ir-raġuni għaliex il-batteriji tal-litju jistgħu jipprovdu enerġija għal vetturi tal-enerġija ġodda hija preċiżament minħabba li l-elettrodi pożittivi u negattivi tagħhom għandhom materjali attivi.Matul il-proċess ta 'inkorporazzjoni u estrazzjoni kontinwa ta' materjali, jinkiseb ammont kbir ta 'enerġija elettrika, u mbagħad skont il-prinċipju tal-konverżjoni tal-enerġija, l-enerġija elettrika u l-enerġija kinetika Biex jinkiseb l-iskop ta' skambju, u b'hekk tingħata qawwa qawwija lill- vetturi tal-enerġija ġodda, jistgħu jiksbu l-iskop li jimxu mal-karozza.Fl-istess ħin, meta ċ-ċellula tal-batterija tal-litju tgħaddi minn reazzjoni kimika, se jkollha l-funzjoni li tassorbi s-sħana u tirrilaxxa s-sħana biex tlesti l-konverżjoni tal-enerġija.Barra minn hekk, l-atomu tal-litju mhuwiex statiku, jista 'jiċċaqlaq kontinwament bejn l-elettrolit u d-dijaframma, u hemm reżistenza interna tal-polarizzazzjoni.

Issa, is-sħana se tiġi rilaxxata wkoll kif xieraq.Madankollu, it-temperatura madwar il-batterija tal-litju ta 'vetturi tal-enerġija ġodda hija għolja wisq, li tista' faċilment twassal għad-dekompożizzjoni tas-separaturi pożittivi u negattivi.Barra minn hekk, il-kompożizzjoni tal-batterija tal-litju tal-enerġija l-ġdida hija magħmula minn pakketti ta 'batteriji multipli.Is-sħana ġġenerata mill-pakketti tal-batteriji kollha taqbeż sew dik tal-batterija waħda.Meta t-temperatura taqbeż valur predeterminat, il-batterija hija estremament suxxettibbli għall-isplużjoni.

3. Teknoloġiji ewlenin tas-sistema ta 'ġestjoni termali tal-batterija

Għas-sistema ta 'ġestjoni tal-batterija ta' vetturi tal-enerġija ġodda, kemm f'pajjiżhom kif ukoll barra mill-pajjiż taw grad għoli ta 'attenzjoni, nedew serje ta' riċerka, u kisbu ħafna riżultati.Dan l-artikolu se jiffoka fuq l-evalwazzjoni preċiża tal-qawwa tal-batterija li jifdal tas-sistema ta 'ġestjoni termali tal-batterija tal-vetturi tal-enerġija l-ġdida, il-ġestjoni tal-bilanċ tal-batterija u t-teknoloġiji ewlenin applikati fil-sistema ta 'ġestjoni termali.

3.1 Metodu ta 'valutazzjoni tal-qawwa residwa tas-sistema ta' ġestjoni termali tal-batterija
Ir-riċerkaturi investew ħafna enerġija u sforzi iebes fl-evalwazzjoni SOC, prinċipalment bl-użu ta 'algoritmi ta' data xjentifika bħal metodu integrali ta 'ampere-siegħa, metodu ta' mudell lineari, metodu ta 'netwerk newrali u metodu ta' filtru Kalman biex jagħmlu numru kbir ta 'esperimenti ta' simulazzjoni.Madankollu, l-iżbalji tal-kalkolu spiss iseħħu waqt l-applikazzjoni ta 'dan il-metodu.Jekk l-iżball ma jiġix ikkoreġut fil-ħin, id-distakk bejn ir-riżultati tal-kalkolu se jsir dejjem akbar.Sabiex tpatti għal dan id-difett, ir-riċerkaturi ġeneralment jgħaqqdu l-metodu ta 'evalwazzjoni Anshi ma' metodi oħra biex jivverifikaw lil xulxin, sabiex jiksbu l-aktar riżultati preċiżi.B'dejta preċiża, ir-riċerkaturi jistgħu jistmaw b'mod preċiż il-kurrent ta 'skarigu tal-batterija.

3.2 Ġestjoni bilanċjata tas-sistema ta 'ġestjoni termali tal-batterija
Il-ġestjoni tal-bilanċ tas-sistema ta 'ġestjoni termali tal-batterija tintuża prinċipalment biex tikkoordina l-vultaġġ u l-qawwa ta' kull parti tal-batterija tal-enerġija.Wara li jintużaw batteriji differenti f'partijiet differenti, il-qawwa u l-vultaġġ se jkunu differenti.F'dan iż-żmien, il-ġestjoni tal-bilanċ għandha tintuża biex telimina d-differenza bejn it-tnejn.Inkonsistenza.Bħalissa l-aktar teknika ta 'ġestjoni tal-bilanċ użata

Huwa prinċipalment maqsum f'żewġ tipi: ekwalizzazzjoni passiva u ekwalizzazzjoni attiva.Mill-perspettiva ta 'applikazzjoni, il-prinċipji ta' implimentazzjoni użati minn dawn iż-żewġ tipi ta 'metodi ta' ekwalizzazzjoni huma pjuttost differenti.

(1) Bilanċ passiv.Il-prinċipju ta 'ekwalizzazzjoni passiva jutilizza r-relazzjoni proporzjonali bejn il-qawwa tal-batterija u l-vultaġġ, ibbażata fuq id-dejta tal-vultaġġ ta' sensiela waħda ta 'batteriji, u l-konverżjoni tat-tnejn ġeneralment tinkiseb permezz ta' skariku tar-reżistenza: l-enerġija ta 'batterija b'qawwa għolja tiġġenera s-sħana permezz tat-tisħin tar-reżistenza, Imbagħad tinħela mill-arja biex tikseb l-iskop tat-telf tal-enerġija.Madankollu, dan il-metodu ta 'ekwalizzazzjoni ma jtejjebx l-effiċjenza tal-użu tal-batterija.Barra minn hekk, jekk id-dissipazzjoni tas-sħana tkun irregolari, il-batterija ma tkunx tista 'tlesti l-kompitu tal-ġestjoni termali tal-batterija minħabba l-problema ta' sħana żejda.

(2) Bilanċ attiv.Il-bilanċ attiv huwa prodott imtejjeb ta 'bilanċ passiv, li jagħmel tajjeb għall-iżvantaġġi tal-bilanċ passiv.Mill-perspettiva tal-prinċipju ta 'realizzazzjoni, il-prinċipju ta' ekwalizzazzjoni attiva ma jirreferix għall-prinċipju ta 'ekwalizzazzjoni passiva, iżda jadotta kunċett ġdid kompletament differenti: ekwalizzazzjoni attiva ma tikkonvertix l-enerġija elettrika tal-batterija f'enerġija tas-sħana u tinħela. , sabiex l-enerġija għolja tiġi trasferita L-enerġija mill-batterija tiġi trasferita għall-batterija ta 'enerġija baxxa.Barra minn hekk, dan it-tip ta 'trażmissjoni ma jiksirx il-liġi tal-konservazzjoni tal-enerġija, u għandu l-vantaġġi ta' telf baxx, effiċjenza għolja fl-użu, u riżultati malajr.Madankollu, l-istruttura tal-kompożizzjoni tal-ġestjoni tal-bilanċ hija relattivament ikkumplikata.Jekk il-punt tal-bilanċ ma jkunx ikkontrollat ​​sew, jista 'jikkawża ħsara irriversibbli lill-pakkett tal-batterija tal-enerġija minħabba d-daqs eċċessiv tiegħu.Fil-qosor, kemm il-ġestjoni attiva tal-bilanċ kif ukoll il-ġestjoni passiva tal-bilanċ għandhom żvantaġġi u vantaġġi.F'applikazzjonijiet speċifiċi, ir-riċerkaturi jistgħu jagħmlu għażliet skont il-kapaċità u n-numru ta 'kordi ta' pakketti ta 'batteriji tal-litju.Pakketti ta 'batteriji tal-litju b'kapaċità baxxa u b'numru baxx huma adattati għall-ġestjoni tal-ekwalizzazzjoni passiva, u pakketti ta' batteriji tal-litju b'kapaċità għolja u b'numru għoli huma adattati għall-ġestjoni attiva tal-ekwalizzazzjoni.

3.3 It-teknoloġiji ewlenin użati fis-sistema ta 'ġestjoni termali tal-batterija
(1) Iddetermina l-aħjar firxa tat-temperatura operattiva tal-batterija.Is-sistema ta 'ġestjoni termali tintuża prinċipalment biex tikkoordina t-temperatura madwar il-batterija, għalhekk sabiex jiġi żgurat l-effett ta' applikazzjoni tas-sistema ta 'ġestjoni termali, it-teknoloġija ewlenija żviluppata mir-riċerkaturi tintuża prinċipalment biex tiddetermina t-temperatura tax-xogħol tal-batterija.Sakemm it-temperatura tal-batterija tinżamm f'firxa xierqa, il-batterija tal-litju tista 'dejjem tkun fl-aħjar kundizzjoni tax-xogħol, li tipprovdi qawwa suffiċjenti għat-tħaddim ta' vetturi tal-enerġija ġodda.B'dan il-mod, il-prestazzjoni tal-batterija tal-litju ta 'vetturi tal-enerġija ġodda tista' dejjem tkun f'kondizzjoni eċċellenti.

(2) Kalkolu tal-firxa termali tal-batterija u tbassir tat-temperatura.Din it-teknoloġija tinvolvi numru kbir ta 'kalkoli ta' mudelli matematiċi.Ix-xjentisti jużaw metodi ta 'kalkolu korrispondenti biex jiksbu d-differenza fit-temperatura ġewwa l-batterija, u jużaw dan bħala bażi biex ibassru l-imġieba termali possibbli tal-batterija.

(3) Għażla tal-mezz tat-trasferiment tas-sħana.Il-prestazzjoni superjuri tas-sistema ta 'ġestjoni termali tiddependi fuq l-għażla tal-mezz tat-trasferiment tas-sħana.Il-biċċa l-kbira tal-vetturi tal-enerġija ġodda attwali jużaw l-arja/li jkessaħ bħala l-mezz li jkessaħ.Dan il-metodu ta 'tkessiħ huwa sempliċi biex jopera, baxx fl-ispiża tal-manifattura, u jista' jikseb tajjeb l-iskop tad-dissipazzjoni tas-sħana tal-batterija.(PTC Air Heater/PTC Coolant Heater)

(4) Tadotta ventilazzjoni parallela u disinn ta 'struttura ta' dissipazzjoni tas-sħana.Id-disinn tal-ventilazzjoni u d-dissipazzjoni tas-sħana bejn il-pakketti tal-batteriji tal-litju jista 'jespandi l-fluss tal-arja sabiex ikun jista' jitqassam b'mod ugwali fost il-pakketti tal-batteriji, u jsolvi b'mod effettiv id-differenza fit-temperatura bejn il-moduli tal-batterija.

(5) Għażla tal-punt tal-kejl tal-fann u t-temperatura.F'dan il-modulu, ir-riċerkaturi użaw numru kbir ta 'esperimenti biex jagħmlu kalkoli teoretiċi, u mbagħad użaw metodi tal-mekkanika tal-fluwidu biex jiksbu valuri tal-konsum tal-enerġija tal-fann.Wara, ir-riċerkaturi se jużaw elementi finiti biex isibu l-aktar punt adattat għall-kejl tat-temperatura sabiex jiksbu b'mod preċiż data dwar it-temperatura tal-batterija.