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 жүйелерін екі түрге бөлуге болады: белсенді және пассивті. Жылу тасымалдағыш тұрғысынан жылулық басқару жүйелерін: ауамен салқындатылатын, сұйықтықпен салқындатылатын және фазалық өзгеретін жылулық сақтау жүйелеріне бөлуге болады.
Ауаны жылу тасымалдағыш ретінде пайдалану арқылы жылуды басқару
Жылу тасымалдағышы жылу басқару жүйесінің өнімділігі мен құнына айтарлықтай әсер етеді. Ауаны жылу тасымалдағышы ретінде пайдалану жылуды тарату мақсатына жету үшін ауаны батарея модулі арқылы тікелей енгізу болып табылады. Әдетте, желдеткіштер, кіріс және шығыс желдеткіштері және басқа да компоненттер қажет.
Ауа ағынының әртүрлі көздеріне сәйкес, әдетте келесі формалар бар:
1 Сыртқы ауа желдеткіші бар пассивті салқындату
2. Жолаушылар салонының ауасын желдетуге арналған пассивті салқындату/жылыту
3. Сыртқы немесе жолаушылар салонындағы ауаны белсенді түрде салқындату/жылыту
Пассивті жүйенің құрылымы салыстырмалы түрде қарапайым және бар ортаны тікелей пайдаланады. Мысалы, егер батареяны қыста жылыту қажет болса, жолаушылар салонындағы ыстық ортаны ауаны жұту үшін пайдалануға болады. Егер жүргізу кезінде батареяның температурасы тым жоғары болса және жолаушылар салонындағы ауаның салқындату әсері жақсы болмаса, сырттан келетін суық ауаны жұтып, салқындатуға болады.
Белсенді жүйе үшін жылыту немесе салқындату функцияларын қамтамасыз ететін және батарея күйіне сәйкес тәуелсіз басқарылатын бөлек жүйені орнату қажет, бұл көліктің энергия тұтынуын және құнын арттырады. Әртүрлі жүйелерді таңдау негізінен батареяны пайдалану талаптарына байланысты.
Жылу тасымалдағыш ретінде сұйықтықты пайдалану арқылы жылуды басқару
Сұйықтық орта ретінде пайдаланылатын жылу беру үшін модуль мен сұйық орта, мысалы, су күртеше арасында конвекция және жылу өткізгіштік түрінде жанама қыздыру мен салқындатуды жүргізу үшін жылу беру байланысын орнату қажет. Жылу беру ортасы 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 сұйық 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-сұйық ортасының жылу алмастырғыштарын немесе электрлік қыздыру/термиялық май қыздыруын пайдаланады. Жылыту, жолаушылар салонының ауасы/кондиционерінің салқындатқыш-сұйық ортасымен бастапқы салқындату.
Ауа мен сұйықтықты орта ретінде пайдаланатын жылу басқару жүйесі желдеткіштерді, су сорғыларын, жылу алмастырғыштарды, жылытқыштарды (жылытқыштарды) қажет етеді.PTC ауа жылытқышы), құбырлар мен басқа да керек-жарақтар құрылымды тым үлкен және күрделі етеді, сонымен қатар батарея энергиясын тұтынады, массив батареяның қуат тығыздығы мен энергия тығыздығын төмендетеді.
(PTC салқындатқышыжылытқыш) Сумен салқындатылатын батареяны салқындату жүйесі батареядан жылуды батарея салқындатқышы арқылы ауа баптағыш салқындатқыш жүйесіне, содан кейін конденсатор арқылы қоршаған ортаға беру үшін салқындатқышты (50% су/50% этиленгликоль) пайдаланады. Батарея салқындатқышы арқылы жылу алмасудан кейін импортталған су температурасына оңай қол жеткізуге болады, ал батареяны ең жақсы жұмыс температурасы диапазонында жұмыс істеу үшін реттеуге болады; жүйенің принципі суретте көрсетілген. Салқындатқыш жүйесінің негізгі компоненттеріне мыналар жатады: конденсатор, электрлік компрессор, буландырғыш, тоқтату клапаны бар кеңейту клапаны, батарея салқындатқышы (тоқтатқыш клапаны бар кеңейту клапаны) және ауа баптағыш құбырлары және т.б.; салқындатқыш су тізбегі мыналарды қамтиды:электрлік су сорғысы, батарея (салқындату пластиналарын қоса алғанда), батарея салқындатқыштары, су құбырлары, кеңейту цистерналары және басқа да керек-жарақтар.
Жарияланған уақыты: 2023 жылғы 13 шілде
