1. Жаңа энергетикалық көліктерге арналған литий батареяларының сипаттамалары
Литий батареялары негізінен төмен өзін-өзі разрядтау жылдамдығы, жоғары энергия тығыздығы, жоғары цикл уақыттары және пайдалану кезінде жоғары жұмыс тиімділігінің артықшылықтарына ие.Жаңа энергия үшін негізгі қуат құрылғысы ретінде литий батареяларын пайдалану жақсы қуат көзін алуға тең.Сондықтан, жаңа энергетикалық көліктердің негізгі құрамдас бөліктерінің құрамында литий батарея ұяшығына қатысты литий батарея жинағы оның ең маңызды негізгі құрамдас бөлігі және қуат беретін негізгі бөлік болды.Литий батареяларының жұмыс процесі кезінде қоршаған ортаға белгілі бір талаптар қойылады.Тәжірибе нәтижелері бойынша оңтайлы жұмыс температурасы 20°С-тан 40°С-қа дейін сақталады.Батареяның айналасындағы температура белгіленген шектен асқанда, литий батареясының өнімділігі айтарлықтай төмендейді және қызмет ету мерзімі айтарлықтай қысқарады.Литий батареясының айналасындағы температура тым төмен болғандықтан, соңғы разряд сыйымдылығы мен разряд кернеуі алдын ала орнатылған стандарттан ауытқиды және күрт төмендейді.
Қоршаған ортаның температурасы тым жоғары болса, литий батареясының термиялық қашу ықтималдығы айтарлықтай артады және ішкі жылу белгілі бір жерде жиналып, жылу жинақталуына елеулі проблемаларды тудырады.Литий батареясының ұзартылған жұмыс уақытымен бірге жылудың бұл бөлігін біркелкі экспорттау мүмкін болмаса, батарея жарылуға бейім.Бұл қауіпсіздік қаупі жеке қауіпсіздікке үлкен қауіп төндіреді, сондықтан литий батареялары жұмыс істеген кезде жалпы жабдықтың қауіпсіздік көрсеткіштерін жақсарту үшін электромагниттік салқындату құрылғыларына сенуі керек.Зерттеушілер литий батареяларының температурасын басқарған кезде жылуды экспорттау және литий батареяларының оңтайлы жұмыс температурасын бақылау үшін сыртқы құрылғыларды ұтымды пайдалану керек екенін көруге болады.Температураны бақылау тиісті стандарттарға жеткеннен кейін, жаңа энергия көліктерінің қауіпсіз жүргізу мақсатына қауіп төнуі екіталай.
2. Жаңа энергетикалық көлік құралының литий батареясының жылу өндіру механизмі
Бұл батареяларды қуат құрылғылары ретінде пайдалануға болатынына қарамастан, нақты қолдану процесінде олардың арасындағы айырмашылықтар айқынырақ болады.Кейбір аккумуляторлардың үлкен кемшіліктері бар, сондықтан жаңа қуатты көлік өндірушілері мұқият таңдауы керек.Мысалы, қорғасын-қышқылды аккумулятор ортаңғы тармақты жеткілікті қуатпен қамтамасыз етеді, бірақ ол жұмыс кезінде қоршаған ортаға үлкен зиян келтіреді және бұл зақым кейінірек түзетілмейтін болады.Сондықтан экологиялық қауіпсіздікті сақтау мақсатында елімізде қорғасын-қышқылды аккумуляторлар тыйым салынған тізімге енгізілді.Даму кезеңінде никель-металл гидридті аккумуляторлар жақсы мүмкіндіктерге ие болды, әзірлеу технологиясы бірте-бірте жетілді, қолдану аясы да кеңейді.Дегенмен, литий батареяларымен салыстырғанда, оның кемшіліктері аздап анық.Мысалы, қарапайым аккумулятор өндірушілеріне никель-металл гидридті аккумуляторлардың өндіріс құнын бақылау қиын.Соның салдарынан нарықта никель-сутегі аккумуляторларының бағасы жоғары болып қалды.Шығындық өнімділікке ұмтылатын кейбір жаңа энергетикалық көлік брендтері оларды автокөлік бөлшектері ретінде пайдалануды қарастырмайды.Ең бастысы, Ni-MH батареялары литий батареяларына қарағанда қоршаған орта температурасына анағұрлым сезімтал және жоғары температураға байланысты өрт шығуы ықтимал.Көптеген салыстырулардан кейін литий батареялары ерекшеленеді және қазір жаңа энергетикалық көліктерде кеңінен қолданылады.
Литий батареяларының жаңа энергетикалық көліктер үшін қуат бере алатын себебі, олардың оң және теріс электродтарында белсенді материалдар бар.Материалдарды үздіксіз енгізу және алу процесінде электр энергиясының көп мөлшері алынады, содан кейін энергияны түрлендіру принципіне сәйкес электр энергиясы және кинетикалық энергия Алмасу мақсатына жету үшін, осылайша күшті қуат береді. жаңа энергетикалық көліктер, көлікпен жүру мақсатына жете алады.Сонымен қатар, литий батарея ұяшығы химиялық реакцияға ұшыраған кезде, ол жылуды сіңіру және энергияны толық түрлендіру үшін жылуды босату функциясына ие болады.Сонымен қатар, литий атомы статикалық емес, ол электролит пен диафрагма арасында үздіксіз қозғала алады және поляризацияның ішкі кедергісі бар.
Енді жылу да тиісті түрде шығарылады.Дегенмен, жаңа энергетикалық көліктердің литий батареясының айналасындағы температура тым жоғары, бұл оң және теріс сепараторлардың ыдырауына оңай әкелуі мүмкін.Сонымен қатар, жаңа энергетикалық литий батареясының құрамы бірнеше батарея жинақтарынан тұрады.Барлық батарея жинақтары шығаратын жылу бір батареяның жылуынан әлдеқайда асып түседі.Температура алдын ала белгіленген мәннен асқанда, батарея жарылуға өте бейім болады.
3. Аккумуляторлық жылуды басқару жүйесінің негізгі технологиялары
Жаңа энергетикалық көліктердің аккумуляторлық басқару жүйесіне үйде де, шетелде де жоғары көңіл бөлінді, бірқатар зерттеулерді бастады және көптеген нәтижелерге қол жеткізді.Бұл мақала жаңа энергетикалық көлік батареясының жылуды басқару жүйесінің қалған батарея қуатын дәл бағалауға, аккумулятор балансын басқаруға және негізгі технологияларға бағытталған.жылуды басқару жүйесі.
3.1 Аккумулятордың жылуды басқару жүйесінің қалдық қуатын бағалау әдісі
Зерттеушілер SOC бағалауына көп күш жұмсап, көп күш жұмсады, негізінен ампер-сағат интегралдық әдісі, сызықтық модель әдісі, нейрондық желі әдісі және Калман сүзгі әдісі сияқты көптеген модельдеу эксперименттерін жасау үшін ғылыми деректер алгоритмдерін қолданды.Бірақ бұл әдісті қолдану кезінде есептеу қателері жиі кездеседі.Қате уақытында түзетілмесе, есептеу нәтижелері арасындағы алшақтық барған сайын үлкейе береді.Бұл кемшіліктің орнын толтыру үшін зерттеушілер әдетте Анши бағалау әдісін бір-бірін тексеру үшін басқа әдістермен біріктіреді, осылайша ең дәл нәтижелерге қол жеткізеді.Дәл деректер арқылы зерттеушілер батареяның зарядсыздану тогын дәл бағалай алады.
3.2 Аккумуляторлық жылуды басқару жүйесін теңгерімді басқару
Аккумулятордың жылуды басқару жүйесінің тепе-теңдігін басқару негізінен қуат батареясының әрбір бөлігінің кернеуі мен қуатын үйлестіру үшін қолданылады.Әртүрлі бөліктерде әртүрлі батареяларды қолданғаннан кейін қуат пен кернеу әртүрлі болады.Осы уақытта екеуінің арасындағы айырмашылықты жою үшін тепе-теңдікті басқаруды пайдалану керек.Сәйкессіздік.Қазіргі уақытта балансты басқарудың ең кең таралған әдісі
Ол негізінен екі түрге бөлінеді: пассивті теңестіру және белсенді теңестіру.Қолдану тұрғысынан алғанда, теңестіру әдістерінің осы екі түрі қолданатын іске асыру принциптері айтарлықтай ерекшеленеді.
(1) Пассивті баланс.Пассивті теңестіру принципі батареялардың бір тізбегінің кернеу деректеріне негізделген аккумулятор қуаты мен кернеу арасындағы пропорционалды қатынасты пайдаланады және екеуін түрлендіру әдетте қарсылық разряды арқылы жүзеге асырылады: жоғары қуатты батареяның энергиясы жылуды тудырады. қарсылық қыздыру арқылы, Содан кейін энергияны жоғалту мақсатына жету үшін ауа арқылы таратыңыз.Дегенмен, бұл теңестіру әдісі батареяны пайдалану тиімділігін арттырмайды.Сонымен қатар, егер жылуды тарату біркелкі болмаса, батарея қызып кету мәселесіне байланысты батареяның жылуды басқару тапсырмасын орындай алмайды.
(2) Белсенді теңгерім.Белсенді тепе-теңдік пассивті тепе-теңдіктің кемшіліктерін толтыратын пассивті баланстың жаңартылған өнімі болып табылады.Іске асыру принципі тұрғысынан белсенді теңестіру принципі пассивті теңестіру принципіне жатпайды, бірақ мүлдем басқа жаңа тұжырымдаманы қабылдайды: белсенді теңестіру батареяның электр энергиясын жылу энергиясына айналдырмайды және оны таратады. , осылайша жоғары энергия тасымалданады Батареядағы энергия төмен қуаттағы батареяға беріледі.Сонымен қатар, мұндай беріліс энергияны үнемдеу заңын бұзбайды және аз шығын, жоғары пайдалану тиімділігі және жылдам нәтиже сияқты артықшылықтарға ие.Дегенмен, балансты басқарудың құрамдық құрылымы салыстырмалы түрде күрделі.Егер тепе-теңдік нүктесі дұрыс басқарылмаса, ол шамадан тыс өлшеміне байланысты қуат батареясы жинағына қайтымсыз зақым келтіруі мүмкін.Қорытындылай келе, белсенді балансты басқарудың да, пассивті балансты басқарудың да кемшіліктері мен артықшылықтары бар.Арнайы қолданбаларда зерттеушілер литий батареяларының сыйымдылығы мен қатарларының санына қарай таңдау жасай алады.Сыйымдылығы аз, саны аз литий батареялары пассивті теңестіруді басқаруға жарамды, ал қуаттылығы жоғары, қуатты литий батареялары белсенді теңестіруді басқару үшін қолайлы.
3.3 Аккумулятордың жылуды басқару жүйесінде қолданылатын негізгі технологиялар
(1) Батареяның оңтайлы жұмыс температурасы диапазонын анықтаңыз.Жылу басқару жүйесі негізінен батареяның айналасындағы температураны үйлестіру үшін қолданылады, сондықтан жылуды басқару жүйесінің қолданбалы әсерін қамтамасыз ету үшін зерттеушілер әзірлеген негізгі технология негізінен батареяның жұмыс температурасын анықтау үшін қолданылады.Батарея температурасы тиісті диапазонда сақталған кезде, литий батареясы жаңа қуат көліктерінің жұмысы үшін жеткілікті қуатты қамтамасыз ете отырып, әрқашан ең жақсы жұмыс жағдайында болуы мүмкін.Осылайша, жаңа энергетикалық көліктердің литий батареясының өнімділігі әрқашан тамаша жағдайда болуы мүмкін.
(2) Батареяның жылу диапазонын есептеу және температураны болжау.Бұл технология математикалық модельдік есептеулердің үлкен санын қамтиды.Ғалымдар батареяның ішіндегі температура айырмашылығын алу үшін сәйкес есептеу әдістерін пайдаланады және оны батареяның ықтимал жылулық әрекетін болжау үшін негіз ретінде пайдаланады.
(3) Жылу тасымалдағышты таңдау.Жылу басқару жүйесінің жоғары өнімділігі жылу тасымалдағышты таңдауға байланысты.Қазіргі заманғы жаңа энергетикалық көліктердің көпшілігі салқындатқыш ретінде ауаны/салқындатқышты пайдаланады.Бұл салқындату әдісін пайдалану оңай, өндіріс құны төмен және батареяның жылуын бөлу мақсатына жақсы қол жеткізе алады.(PTC ауа жылытқышы/PTC салқындатқыш қыздырғыш)
(4) Параллельді желдету және жылуды тарату құрылымының дизайнын қабылдаңыз.Литий батареялары арасындағы желдету және жылуды бөлу дизайны ауа ағынын кеңейтіп, батарея модульдері арасындағы температура айырмашылығын тиімді шеше отырып, батарея жинақтары арасында біркелкі бөлінуі мүмкін.
(5) Желдеткіш пен температураны өлшеу нүктесін таңдау.Бұл модульде зерттеушілер теориялық есептеулер жүргізу үшін көптеген эксперименттерді қолданды, содан кейін желдеткіш қуатын тұтыну мәндерін алу үшін сұйықтық механикасы әдістерін пайдаланды.Содан кейін зерттеушілер батареяның температурасы туралы деректерді дәл алу үшін ең қолайлы температураны өлшеу нүктесін табу үшін ақырлы элементтерді пайдаланады.
Жіберу уақыты: 25 маусым-2023 ж
