Жаңа энергиямен жұмыс істейтін көліктердің негізгі технологияларының бірі - қуатты аккумуляторлар. Аккумуляторлардың сапасы бір жағынан электр көліктерінің құнын, екінші жағынан электр көліктерінің жүру қашықтығын анықтайды. Қабылдау және тез енгізудің негізгі факторы.
Қуат батареяларының пайдалану сипаттамаларына, талаптарына және қолданылу салаларына сәйкес, елімізде және шетелде қуат батареяларын зерттеу және әзірлеу түрлері шамамен: қорғасын-қышқылды батареялар, никель-кадмий батареялары, никель-металл гидридті батареялар, литий-ионды батареялар, отын элементтері және т.б., олардың ішінде литий-ионды батареяларды әзірлеуге ең көп көңіл бөлінеді.
Қуат батареясының жылу өндіру әрекеті
Қуат батареясы модулінің жылу көзі, жылу өндіру жылдамдығы, батареяның жылу сыйымдылығы және басқа да байланысты параметрлері батареяның табиғатымен тығыз байланысты. Батарея шығаратын жылу батареяның химиялық, механикалық және электрлік табиғаты мен сипаттамаларына, әсіресе электрохимиялық реакцияның сипатына байланысты. Батарея реакциясында пайда болатын жылу энергиясын батарея реакциясының жылулығы Qr арқылы көрсетуге болады; электрохимиялық поляризация батареяның нақты кернеуінің тепе-теңдік электр қозғаушы күшінен ауытқуына әкеледі, ал батареяның поляризациясынан туындайтын энергия шығыны Qp арқылы көрсетіледі. Реакция теңдеуіне сәйкес жүретін батарея реакциясынан басқа, кейбір жанама реакциялар да бар. Типтік жанама реакцияларға электролиттің ыдырауы және батареяның өздігінен разрядталуы жатады. Бұл процесте пайда болатын жанама реакция жылуы Qs болып табылады. Сонымен қатар, кез келген батарея сөзсіз кедергіге ие болатындықтан, ток өткен кезде Джоуль жылуы Qj пайда болады. Сондықтан, батареяның жалпы жылуы келесі аспектілердің жылуының қосындысы болып табылады: Qt=Qr+Qp+Qs+Qj.
Зарядтау (разрядсыздандыру) процесіне байланысты батареяның жылу шығаруына себеп болатын негізгі факторлар да әртүрлі. Мысалы, батарея қалыпты зарядталған кезде Qr басым фактор болып табылады; ал батареяны зарядтаудың кейінгі кезеңінде, электролиттің ыдырауына байланысты, жанама реакциялар пайда бола бастайды (жанама реакция жылуы Qs), батарея толығымен зарядталған және шамадан тыс зарядталған кезде. Негізінен электролиттің ыдырауы жүреді, мұнда Qs басым болады. Джоуль жылуы Qj ток күші мен кедергіге байланысты. Жиі қолданылатын зарядтау әдісі тұрақты ток кезінде жүзеге асырылады, ал Qj - бұл кездегі меншікті мән. Дегенмен, іске қосу және үдеу кезінде ток салыстырмалы түрде жоғары болады. ЖҚҚ үшін бұл ондаған амперден жүздеген амперге дейінгі ток күшіне тең. Бұл кезде Джоуль жылуы Qj өте үлкен және батарея жылуының негізгі көзіне айналады.
Жылулық басқаруды басқару тұрғысынан, жылулық басқару жүйелері (HVH) екі түрге бөлуге болады: белсенді және пассивті. Жылу тасымалдағыш тұрғысынан жылу басқару жүйелерін келесіге бөлуге болады: ауамен салқындатылатын (PTC ауа жылытқышы), сұйықтықпен салқындатылған (PTC салқындатқыш қыздырғышы), және фазалық өзгермелі жылу сақтау.
Салқындатқышты (PTC салқындатқыш қыздырғышы) орта ретінде пайдалану арқылы жылу беру үшін модуль мен сұйық орта, мысалы, су күртешесі арасында жылу беру байланысын орнату қажет, бұл конвекция және жылу өткізгіштік түрінде жанама қыздыру мен салқындатуды жүзеге асырады. Жылу тасымалдағыш су, этиленгликоль немесе тіпті салқындатқыш болуы мүмкін. Сондай-ақ, полюс бөлігін диэлектриктің сұйықтығына батыру арқылы тікелей жылу беру мүмкін, бірақ қысқа тұйықталуды болдырмау үшін оқшаулау шараларын қолдану қажет.
Пассивті салқындатқыш сұйықтықпен салқындату әдетте сұйық-қоршаған орта ауасының жылу алмасуын пайдаланады, содан кейін екінші реттік жылу алмасу үшін аккумуляторға кокондарды енгізеді, ал белсенді салқындату бастапқы салқындатуды қамтамасыз ету үшін қозғалтқыштың салқындатқыш сұйықтық-орта жылу алмастырғыштарын немесе PTC электрлік қыздыру/термиялық май қыздыруын пайдаланады. Жылыту, жолаушылар салонының ауасы/кондиционерінің салқындатқыш сұйықтық-ортасымен бастапқы салқындату.
Ауа мен сұйықтықты орта ретінде пайдаланатын жылу басқару жүйелері үшін құрылым желдеткіштерге, су сорғыларына, жылу алмастырғыштарға, жылытқыштарға, құбырларға және басқа да керек-жарақтарға қажеттілікке байланысты тым үлкен және күрделі, сонымен қатар батарея энергиясын тұтынады және батарея қуатын азайтады. тығыздық және энергия тығыздығы.
Сумен салқындатылатын батареяны салқындату жүйесі батарея жылуын батарея салқындатқышы арқылы ауа баптағыш салқындатқыш жүйесіне, содан кейін конденсатор арқылы қоршаған ортаға беру үшін салқындатқышты (50% су/50% этиленгликоль) пайдаланады. Батареяның кіріс су температурасы батареямен салқындатылады. Жылу алмасудан кейін төмен температураға жету оңай, ал батареяны ең жақсы жұмыс температурасы диапазонында жұмыс істеу үшін реттеуге болады; жүйенің принципі суретте көрсетілген. Салқындатқыш жүйесінің негізгі компоненттеріне мыналар жатады: конденсатор, электр компрессоры, буландырғыш, өшіру клапаны бар кеңейту клапаны, батарея салқындатқышы (өшіру клапаны бар кеңейту клапаны) және ауа баптау құбырлары және т.б.; салқындату су тізбегіне мыналар кіреді: электр су сорғысы, батарея (салқындату пластиналарын қоса алғанда), батарея салқындатқыштары, су құбырлары, кеңейту цистерналары және басқа да керек-жарақтар.
Жарияланған уақыты: 2023 жылғы 27 сәуір
