1. Ciri-ciri bateri litium untuk kenderaan tenaga baharu
Bateri litium terutamanya mempunyai kelebihan kadar nyahcas sendiri yang rendah, ketumpatan tenaga yang tinggi, masa kitaran yang tinggi, dan kecekapan operasi yang tinggi semasa penggunaan. Menggunakan bateri litium sebagai peranti kuasa utama untuk tenaga baharu adalah bersamaan dengan mendapatkan sumber kuasa yang baik. Oleh itu, dalam komposisi komponen utama kenderaan tenaga baharu, pek bateri litium yang berkaitan dengan sel bateri litium telah menjadi komponen teras yang paling penting dan bahagian teras yang membekalkan kuasa. Semasa proses kerja bateri litium, terdapat keperluan tertentu untuk persekitaran sekitar. Menurut keputusan eksperimen, suhu kerja optimum dikekalkan pada 20°C hingga 40°C. Sebaik sahaja suhu di sekitar bateri melebihi had yang ditetapkan, prestasi bateri litium akan berkurangan dengan ketara, dan hayat perkhidmatan akan berkurangan dengan ketara. Oleh kerana suhu di sekitar bateri litium terlalu rendah, kapasiti nyahcas akhir dan voltan nyahcas akan menyimpang daripada piawaian yang ditetapkan, dan akan terdapat penurunan mendadak.
Jika suhu ambien terlalu tinggi, kebarangkalian bateri litium terlepas daripada haba akan meningkat dengan ketara, dan haba dalaman akan berkumpul di lokasi tertentu, menyebabkan masalah pengumpulan haba yang serius. Jika bahagian haba ini tidak dapat dieksport dengan lancar, bersama-sama dengan masa kerja bateri litium yang panjang, bateri mudah meletup. Bahaya keselamatan ini menimbulkan ancaman besar kepada keselamatan diri, jadi bateri litium mesti bergantung pada peranti penyejukan elektromagnet untuk meningkatkan prestasi keselamatan keseluruhan peralatan semasa bekerja. Dapat dilihat bahawa apabila penyelidik mengawal suhu bateri litium, mereka mesti menggunakan peranti luaran secara rasional untuk mengeksport haba dan mengawal suhu kerja optimum bateri litium. Selepas kawalan suhu mencapai piawaian yang sepadan, sasaran pemanduan selamat kenderaan tenaga baharu tidak akan terancam.
2. Mekanisme penjanaan haba bateri litium kuasa kenderaan tenaga baharu
Walaupun bateri ini boleh digunakan sebagai peranti kuasa, dalam proses aplikasi sebenar, perbezaan antara mereka adalah lebih jelas. Sesetengah bateri mempunyai kelemahan yang lebih besar, jadi pengeluar kenderaan tenaga baharu harus memilih dengan teliti. Contohnya, bateri asid plumbum menyediakan kuasa yang mencukupi untuk cabang tengah, tetapi ia akan menyebabkan kerosakan besar kepada persekitaran sekitar semasa operasinya, dan kerosakan ini tidak akan dapat diperbaiki kemudian. Oleh itu, untuk melindungi keselamatan ekologi, negara telah memasukkan bateri asid plumbum dalam senarai larangan. Semasa tempoh pembangunan, bateri hidrida nikel-logam telah mendapat peluang yang baik, teknologi pembangunan telah matang secara beransur-ansur, dan skop aplikasi juga telah berkembang. Walau bagaimanapun, berbanding dengan bateri litium, kelemahannya agak jelas. Contohnya, sukar bagi pengeluar bateri biasa untuk mengawal kos pengeluaran bateri hidrida nikel-logam. Akibatnya, harga bateri nikel-hidrogen di pasaran kekal tinggi. Sesetengah jenama kenderaan tenaga baharu yang mengejar prestasi kos tidak akan mempertimbangkan untuk menggunakannya sebagai alat ganti kereta. Lebih penting lagi, bateri Ni-MH jauh lebih sensitif terhadap suhu ambien berbanding bateri litium, dan lebih cenderung terbakar akibat suhu tinggi. Selepas pelbagai perbandingan, bateri litium menonjol dan kini digunakan secara meluas dalam kenderaan tenaga baharu.
Sebab mengapa bateri litium boleh membekalkan kuasa untuk kenderaan tenaga baharu adalah kerana elektrod positif dan negatifnya mempunyai bahan aktif. Semasa proses pembenaman dan pengekstrakan bahan secara berterusan, sejumlah besar tenaga elektrik diperoleh, dan kemudian mengikut prinsip penukaran tenaga, tenaga elektrik dan tenaga kinetik dapat mencapai tujuan pertukaran, sekali gus memberikan kuasa yang kuat kepada kenderaan tenaga baharu, dan dapat mencapai tujuan berjalan dengan kereta. Pada masa yang sama, apabila sel bateri litium menjalani tindak balas kimia, ia akan mempunyai fungsi menyerap haba dan melepaskan haba untuk melengkapkan penukaran tenaga. Di samping itu, atom litium tidak statik, ia boleh bergerak secara berterusan antara elektrolit dan diafragma, dan terdapat rintangan dalaman pengkutuban.
Kini, haba juga akan dibebaskan dengan sewajarnya. Walau bagaimanapun, suhu di sekitar bateri litium kenderaan tenaga baharu terlalu tinggi, yang boleh menyebabkan penguraian pemisah positif dan negatif dengan mudah. Di samping itu, komposisi bateri litium tenaga baharu terdiri daripada berbilang pek bateri. Haba yang dihasilkan oleh semua pek bateri jauh melebihi bateri tunggal. Apabila suhu melebihi nilai yang telah ditentukan, bateri sangat mudah meletup.
3. Teknologi utama sistem pengurusan terma bateri
Bagi sistem pengurusan bateri kenderaan tenaga baharu, baik di dalam mahupun di luar negara telah memberikan perhatian yang tinggi, melancarkan beberapa siri penyelidikan, dan telah memperoleh banyak hasil. Artikel ini akan memberi tumpuan kepada penilaian tepat kuasa bateri yang tinggal bagi sistem pengurusan terma bateri kenderaan tenaga baharu, pengurusan keseimbangan bateri dan teknologi utama yang digunakan dalamsistem pengurusan terma.
3.1 Kaedah penilaian kuasa sisa sistem pengurusan haba bateri
Para penyelidik telah melaburkan banyak tenaga dan usaha yang teliti dalam penilaian SOC, terutamanya menggunakan algoritma data saintifik seperti kaedah kamiran ampere-jam, kaedah model linear, kaedah rangkaian saraf dan kaedah penapis Kalman untuk melakukan sejumlah besar eksperimen simulasi. Walau bagaimanapun, ralat pengiraan sering berlaku semasa penggunaan kaedah ini. Jika ralat tidak dibetulkan tepat pada masanya, jurang antara keputusan pengiraan akan menjadi semakin besar. Untuk menampung kecacatan ini, para penyelidik biasanya menggabungkan kaedah penilaian Anshi dengan kaedah lain untuk mengesahkan antara satu sama lain, bagi mendapatkan hasil yang paling tepat. Dengan data yang tepat, para penyelidik boleh menganggarkan arus nyahcas bateri dengan tepat.
3.2 Pengurusan seimbang sistem pengurusan haba bateri
Pengurusan imbangan sistem pengurusan haba bateri terutamanya digunakan untuk menyelaras voltan dan kuasa setiap bahagian bateri kuasa. Selepas bateri yang berbeza digunakan di bahagian yang berbeza, kuasa dan voltan akan berbeza. Pada masa ini, pengurusan imbangan harus digunakan untuk menghapuskan perbezaan antara kedua-duanya. Ketidakselarasan. Pada masa ini teknik pengurusan imbangan yang paling banyak digunakan
Ia terbahagi kepada dua jenis: penyamaan pasif dan penyamaan aktif. Dari perspektif aplikasi, prinsip pelaksanaan yang digunakan oleh kedua-dua jenis kaedah penyamaan ini agak berbeza.
(1) Keseimbangan pasif. Prinsip penyamaan pasif menggunakan hubungan berkadar antara kuasa bateri dan voltan, berdasarkan data voltan rentetan bateri tunggal, dan penukaran kedua-duanya secara amnya dicapai melalui pelepasan rintangan: tenaga bateri berkuasa tinggi menghasilkan haba melalui pemanasan rintangan, Kemudian hilang melalui udara untuk mencapai tujuan kehilangan tenaga. Walau bagaimanapun, kaedah penyamaan ini tidak meningkatkan kecekapan penggunaan bateri. Di samping itu, jika pelesapan haba tidak sekata, bateri tidak akan dapat menyelesaikan tugas pengurusan haba bateri disebabkan oleh masalah terlalu panas.
(2) Imbangan aktif. Imbangan aktif ialah produk imbangan pasif yang dinaik taraf, yang menebus kekurangan imbangan pasif. Dari sudut pandangan prinsip kesedaran, prinsip penyamaan aktif tidak merujuk kepada prinsip penyamaan pasif, tetapi menerima pakai konsep baharu yang sama sekali berbeza: penyamaan aktif tidak menukar tenaga elektrik bateri kepada tenaga haba dan melesapkannya, supaya tenaga tinggi dipindahkan. Tenaga daripada bateri dipindahkan ke bateri tenaga rendah. Selain itu, penghantaran jenis ini tidak melanggar hukum pemuliharaan tenaga, dan mempunyai kelebihan kehilangan yang rendah, kecekapan penggunaan yang tinggi, dan hasil yang cepat. Walau bagaimanapun, struktur komposisi pengurusan imbangan agak rumit. Jika titik imbangan tidak dikawal dengan betul, ia boleh menyebabkan kerosakan yang tidak dapat dipulihkan pada pek bateri kuasa disebabkan oleh saiznya yang berlebihan. Kesimpulannya, kedua-dua pengurusan imbangan aktif dan pengurusan imbangan pasif mempunyai kekurangan dan kelebihan. Dalam aplikasi tertentu, penyelidik boleh membuat pilihan mengikut kapasiti dan bilangan rentetan pek bateri litium. Pek bateri litium berkapasiti rendah dan bernombor rendah sesuai untuk pengurusan penyamaan pasif, dan pek bateri litium kuasa berkapasiti tinggi dan bernombor tinggi sesuai untuk pengurusan penyamaan aktif.
3.3 Teknologi utama yang digunakan dalam sistem pengurusan terma bateri
(1) Tentukan julat suhu operasi optimum bateri. Sistem pengurusan haba digunakan terutamanya untuk menyelaraskan suhu di sekitar bateri, jadi untuk memastikan kesan aplikasi sistem pengurusan haba, teknologi utama yang dibangunkan oleh penyelidik digunakan terutamanya untuk menentukan suhu kerja bateri. Selagi suhu bateri dikekalkan dalam julat yang sesuai, bateri litium sentiasa boleh berada dalam keadaan kerja yang terbaik, menyediakan kuasa yang mencukupi untuk pengendalian kenderaan tenaga baharu. Dengan cara ini, prestasi bateri litium kenderaan tenaga baharu sentiasa boleh berada dalam keadaan yang sangat baik.
(2) Pengiraan julat terma bateri dan ramalan suhu. Teknologi ini melibatkan sebilangan besar pengiraan model matematik. Para saintis menggunakan kaedah pengiraan yang sepadan untuk mendapatkan perbezaan suhu di dalam bateri, dan menggunakannya sebagai asas untuk meramalkan kemungkinan kelakuan terma bateri.
(3) Pemilihan medium pemindahan haba. Prestasi unggul sistem pengurusan haba bergantung pada pilihan medium pemindahan haba. Kebanyakan kenderaan tenaga baharu semasa menggunakan udara/penyejuk sebagai medium penyejukan. Kaedah penyejukan ini mudah dikendalikan, kos pembuatannya rendah, dan boleh mencapai tujuan pelesapan haba bateri dengan baik.Pemanas Udara PTC/Pemanas Penyejuk PTC)
(4) Menerima pakai reka bentuk struktur pengudaraan dan pelesapan haba selari. Reka bentuk pengudaraan dan pelesapan haba antara pek bateri litium boleh mengembangkan aliran udara supaya ia boleh diagihkan secara sama rata antara pek bateri, sekali gus menyelesaikan perbezaan suhu antara modul bateri dengan berkesan.
(5) Pemilihan titik pengukuran kipas dan suhu. Dalam modul ini, penyelidik menggunakan sebilangan besar eksperimen untuk melakukan pengiraan teori, dan kemudian menggunakan kaedah mekanik bendalir untuk mendapatkan nilai penggunaan kuasa kipas. Selepas itu, penyelidik akan menggunakan unsur terhingga untuk mencari titik pengukuran suhu yang paling sesuai untuk mendapatkan data suhu bateri dengan tepat.
Masa siaran: 10-Sep-2024
