Riċerka dwar it-Teknoloġija tal-Ġestjoni Termali tal-Batterija tal-Litju għal Vetturi tal-Enerġija Ġdida

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 għoljin ta’ ċiklu, u effiċjenza għolja ta’ tħaddim waqt l-użu. L-użu tal-batteriji tal-litju bħala l-apparat ewlieni tal-enerġija għal enerġija ġdida huwa ekwivalenti għall-ksib ta’ sors ta’ enerġija tajjeb. Għalhekk, fil-kompożizzjoni tal-komponenti ewlenin tal-vetturi tal-enerġija ġodda, il-pakkett tal-batterija tal-litju relatat maċ-ċellula tal-batterija tal-litju sar l-aktar komponent ewlieni importanti tiegħu u l-parti ewlenija 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 ottima 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 finali tal-iskarika u l-vultaġġ tal-iskarika jiddevjaw mill-istandard issettjat minn qabel, u jkun hemm tnaqqis qawwi.

Jekk it-temperatura ambjentali tkun għolja wisq, il-probabbiltà ta' ħarba termali tal-batterija tal-litju tiżdied 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 estiż tax-xogħol tal-batterija tal-litju, il-batterija hija suxxettibbli għall-isplużjoni. Dan il-periklu għas-sigurtà joħloq theddida kbira għas-sigurtà personali, għalhekk il-batteriji tal-litju jridu jiddependu fuq apparati tat-tkessiħ elettromanjetiċi biex itejbu l-prestazzjoni tas-sigurtà tat-tagħmir ġenerali meta jaħdmu. Jista' jidher li meta r-riċerkaturi jikkontrollaw it-temperatura tal-batteriji tal-litju, iridu jużaw b'mod razzjonali apparati esterni biex jesportaw is-sħana u jikkontrollaw it-temperatura ottimali tax-xogħol tal-batteriji tal-litju. Wara li l-kontroll tat-temperatura jilħaq l-istandards korrispondenti, il-mira tas-sewqan sikur tal-vetturi tal-enerġija ġodda bilkemm se tkun mhedda.

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

Għalkemm dawn il-batteriji jistgħu jintużaw bħala apparati tal-enerġija, fil-proċess tal-applikazzjoni attwali, id-differenzi bejniethom huma aktar ovvji. Xi batteriji għandhom żvantaġġi akbar, għalhekk il-manifatturi tal-vetturi tal-enerġija ġodda għandhom jagħżlu bir-reqqa. Pereżempju, il-batterija taċ-ċomb-aċidu tipprovdi biżżejjed enerġija għall-fergħa tan-nofs, iżda se tikkawża ħsara kbira lill-ambjent tal-madwar waqt it-tħaddim tagħha, u din il-ħsara tkun irreparabbli aktar tard. Għalhekk, sabiex tiġi protetta s-sigurtà ekoloġika, il-pajjiż poġġa l-batteriji taċ-ċomb-aċidu fil-lista pprojbita. Matul il-perjodu ta' żvilupp, il-batteriji tan-nikil-metall idrid kisbu opportunitajiet tajbin, it-teknoloġija tal-iżvilupp immaturat gradwalment, u l-ambitu tal-applikazzjoni kiber ukoll. Madankollu, meta mqabbla mal-batteriji tal-litju, l-iżvantaġġi tagħha huma kemxejn ovvji. Pereżempju, huwa diffiċli għall-manifatturi tal-batteriji ordinarji li jikkontrollaw l-ispiża tal-produzzjoni tal-batteriji tan-nikil-metall idrid. Bħala riżultat, il-prezz tal-batteriji tan-nikil-idroġenu fis-suq baqa' għoli. Xi marki ta' vetturi tal-enerġija ġodda li jsegwu l-prestazzjoni tal-ispejjeż bilkemm jikkunsidraw li jużawhom bħala partijiet tal-karozzi. Aktar importanti minn hekk, il-batteriji Ni-MH huma ħafna aktar sensittivi għat-temperatura ambjentali mill-batteriji tal-litju, u huma aktar probabbli li jieħdu n-nar minħabba temperaturi għoljin. Wara diversi paraguni, 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 għaliex l-elettrodi pożittivi u negattivi tagħhom għandhom materjali attivi. Matul il-proċess ta' inkorporazzjoni u estrazzjoni kontinwa ta' materjali, tinkiseb 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 tal-iskambju, u b'hekk twassal qawwa qawwija lill-vetturi tal-enerġija ġodda, tista' tikseb l-iskop li timxi mal-karozza. Fl-istess ħin, meta ċ-ċellula tal-batterija tal-litju tgħaddi minn reazzjoni kimika, ikollha 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 b'mod xieraq. Madankollu, it-temperatura madwar il-batterija tal-litju tal-vetturi tal-enerġija l-ġodda hija għolja wisq, u dan jista' faċilment iwassal għad-dekompożizzjoni tas-separaturi pożittivi u negattivi. Barra minn hekk, il-kompożizzjoni tal-batterija tal-litju tal-enerġija l-ġdida hija magħmula minn diversi pakketti ta' batteriji. Is-sħana ġġenerata mill-pakketti tal-batteriji kollha taqbeż bil-bosta dik tal-batterija waħdanija. 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-batteriji ta' vetturi tal-enerġija ġodda, kemm f'pajjiżna kif ukoll barra minn pajjiżna ngħatat grad għoli ta' attenzjoni, nediet serje ta' riċerka, u kisbet ħafna riżultati. Dan l-artikolu se jiffoka fuq l-evalwazzjoni preċiża tal-qawwa tal-batterija li fadal tas-sistema ta' ġestjoni termali tal-batterija tal-vettura tal-enerġija ġdida, il-ġestjoni tal-bilanċ tal-batterija u t-teknoloġiji ewlenin applikati f'dan il-qasam.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 bir-reqqa fl-evalwazzjoni tas-SOC, prinċipalment bl-użu ta' algoritmi ta' dejta xjentifika bħall-metodu integrali ampere-siegħa, il-metodu tal-mudell lineari, il-metodu tan-netwerk newrali u l-metodu tal-filtru Kalman biex jagħmlu numru kbir ta' esperimenti ta' simulazzjoni. Madankollu, żbalji fil-kalkolu spiss iseħħu waqt l-applikazzjoni ta' dan il-metodu. Jekk l-iżball ma jiġix ikkoreġut fil-ħin, id-differenza bejn ir-riżultati tal-kalkolu se tikber u tikber. Sabiex jikkumpensaw għal dan id-difett, ir-riċerkaturi ġeneralment jikkombinaw il-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 tal-iskarika tal-batterija.

3.2 Ġestjoni bbilanċjata 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 batteriji differenti jintużaw f'partijiet differenti, il-qawwa u l-vultaġġ ikunu differenti. F'dan il-ħin, il-ġestjoni tal-bilanċ għandha tintuża biex telimina d-differenza bejn it-tnejn. Inkonsistenza. Bħalissa l-aktar teknika ta' ġestjoni tal-bilanċ użata ħafna

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

(1) Bilanċ passiv. Il-prinċipju tal-ekwalizzazzjoni passiva juża r-relazzjoni proporzjonali bejn il-qawwa tal-batterija u l-vultaġġ, ibbażat fuq id-dejta tal-vultaġġ ta' sensiela waħda ta' batteriji, u l-konverżjoni tat-tnejn ġeneralment tinkiseb permezz ta' skariku ta' reżistenza: l-enerġija ta' batterija ta' qawwa għolja tiġġenera s-sħana permezz tat-tisħin tar-reżistenza, Imbagħad tinħela fl-arja biex tikseb l-iskop tat-telf tal-enerġija. Madankollu, dan il-metodu ta' ekwalizzazzjoni ma jtejjibx 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 aġġornat tal-bilanċ passiv, li jikkumpensa għall-iżvantaġġi tal-bilanċ passiv. Mill-perspettiva tal-prinċipju tar-realizzazzjoni, il-prinċipju tal-ekwalizzazzjoni attiva ma jirreferix għall-prinċipju tal-ekwalizzazzjoni passiva, iżda jadotta kunċett ġdid kompletament differenti: l-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 b'enerġija baxxa. Barra minn hekk, dan it-tip ta' trasmissjoni ma jiksirx il-liġi tal-konservazzjoni tal-enerġija, u għandu l-vantaġġi ta' telf baxx, effiċjenza għolja fl-użu, u riżultati veloċi. 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 tal-bilanċ attiv kif ukoll il-ġestjoni tal-bilanċ passiv għandhom żvantaġġi u vantaġġi. F'applikazzjonijiet speċifiċi, ir-riċerkaturi jistgħu jagħmlu għażliet skont il-kapaċità u n-numru ta' kordi tal-pakketti tal-batteriji tal-litju. Pakketti ta' batteriji tal-litju b'kapaċità baxxa u numru baxx huma adattati għall-ġestjoni passiva ta' ekwalizzazzjoni, u pakketti ta' batteriji tal-litju b'kapaċità għolja u numru għoli ta' qawwa huma adattati għall-ġestjoni attiva ta' ekwalizzazzjoni.

3.3 It-teknoloġiji ewlenin użati fis-sistema ta' ġestjoni termali tal-batterija
(1) Iddetermina l-firxa ottimali 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 tal-applikazzjoni tas-sistema ta' ġestjoni termali, it-teknoloġija ewlenija żviluppata mir-riċerkaturi tintuża prinċipalment biex tiddetermina t-temperatura operattiva tal-batterija. Sakemm it-temperatura tal-batterija tinżamm f'firxa xierqa, il-batterija tal-litju tista' dejjem tkun fl-aħjar kundizzjoni operattiva, u tipprovdi biżżejjed enerġija għat-tħaddim ta' vetturi tal-enerġija ġodda. B'dan il-mod, il-prestazzjoni tal-batterija tal-litju tal-vetturi tal-enerġija ġodda tista' dejjem tkun f'kundizzjoni 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-imġiba termali possibbli tal-batterija.

(3) L-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 arja/likwidu li jkessaħ bħala l-mezz tat-tkessiħ. Dan il-metodu ta' tkessiħ huwa sempliċi biex jitħaddem, bi prezz baxx tal-manifattura, u jista' jikseb sew l-iskop tad-dissipazzjoni tas-sħana tal-batterija.Ħiter tal-Arja PTC/Heater tal-Likwidu li Jkessaħ PTC)

(4) Adotta disinn parallel ta' struttura ta' ventilazzjoni u 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 uniformi fost il-pakketti tal-batteriji, u b'hekk isolvi b'mod effettiv id-differenza fit-temperatura bejn il-moduli tal-batteriji.

(5) L-għażla tal-punt tal-kejl tal-fann u tat-temperatura. F'dan il-modulu, ir-riċerkaturi użaw numru kbir ta' esperimenti biex jagħmlu kalkoli teoretiċi, u mbagħad użaw metodi tal-mekkanika tal-fluwidi biex jiksbu valuri tal-konsum tal-enerġija tal-fann. Wara dan, ir-riċerkaturi se jużaw elementi finiti biex isibu l-aktar punt adattat għall-kejl tat-temperatura sabiex jiksbu b'mod preċiż id-dejta tat-temperatura tal-batterija.