1. Caracteristicile bateriilor cu litiu pentru vehicule cu energie nouă
Bateriile cu litiu au în principal avantajele unei rate scăzute de auto-descărcare, densitate mare de energie, timpi mari de ciclu și eficiență ridicată de funcționare în timpul utilizării.Folosirea bateriilor cu litiu ca principal dispozitiv de alimentare pentru energie nouă echivalează cu obținerea unei surse bune de energie.Prin urmare, în compoziția principalelor componente ale vehiculelor cu energie nouă, acumulatorul cu litiu legat de celula bateriei cu litiu a devenit cea mai importantă componentă de bază și partea de bază care furnizează energie.În timpul procesului de lucru al bateriilor cu litiu, există anumite cerințe pentru mediul înconjurător.Conform rezultatelor experimentale, temperatura optimă de lucru este menținută la 20°C până la 40°C.Odată ce temperatura din jurul bateriei depășește limita specificată, performanța bateriei cu litiu va fi mult redusă, iar durata de viață va fi mult redusă.Deoarece temperatura din jurul bateriei cu litiu este prea scăzută, capacitatea finală de descărcare și tensiunea de descărcare se vor abate de la standardul prestabilit și va exista o scădere bruscă.
Dacă temperatura ambientală este prea mare, probabilitatea de evadare termică a bateriei cu litiu va fi mult sporită, iar căldura internă se va aduna într-o anumită locație, provocând probleme serioase de acumulare de căldură.Dacă această parte a căldurii nu poate fi exportată fără probleme, împreună cu timpul de lucru prelungit al bateriei cu litiu, bateria este predispusă la explozie.Acest pericol de siguranță reprezintă o mare amenințare pentru siguranța personală, așa că bateriile cu litiu trebuie să se bazeze pe dispozitive de răcire electromagnetică pentru a îmbunătăți performanța de siguranță a echipamentului general atunci când lucrează.Se poate observa că atunci când cercetătorii controlează temperatura bateriilor cu litiu, trebuie să utilizeze rațional dispozitive externe pentru a exporta căldură și a controla temperatura optimă de lucru a bateriilor cu litiu.După ce controlul temperaturii atinge standardele corespunzătoare, ținta de conducere în siguranță a vehiculelor cu energie nouă va fi cu greu amenințată.
2. Mecanismul de generare a căldurii a bateriei cu litiu de energie nouă
Deși aceste baterii pot fi folosite ca dispozitive de alimentare, în procesul de aplicare efectivă, diferențele dintre ele sunt mai evidente.Unele baterii au dezavantaje mai mari, așa că producătorii de vehicule cu energie noi ar trebui să aleagă cu atenție.De exemplu, bateria plumb-acid oferă suficientă putere pentru ramura de mijloc, dar va provoca mari daune mediului înconjurător în timpul funcționării sale, iar această deteriorare va fi ireparabilă mai târziu.Prin urmare, pentru a proteja securitatea ecologică, țara a pus bateriile plumb-acid sunt incluse în lista interzise.În perioada de dezvoltare, bateriile nichel-hidrură metalică au obținut oportunități bune, tehnologia de dezvoltare s-a maturizat treptat și s-a extins și domeniul de aplicare.Cu toate acestea, în comparație cu bateriile cu litiu, dezavantajele sale sunt ușor evidente.De exemplu, este dificil pentru producătorii obișnuiți de baterii să controleze costul de producție al bateriilor nichel-hidrură metalică.Drept urmare, prețul bateriilor cu nichel-hidrogen de pe piață a rămas ridicat.Unele mărci noi de vehicule energetice care urmăresc performanța costurilor nu vor lua în considerare utilizarea lor ca piese auto.Mai important, bateriile Ni-MH sunt mult mai sensibile la temperatura ambientală decât bateriile cu litiu și sunt mai susceptibile să ia foc din cauza temperaturilor ridicate.După comparații multiple, bateriile cu litiu ies în evidență și sunt acum utilizate pe scară largă în vehiculele cu energie nouă.
Motivul pentru care bateriile cu litiu pot furniza energie vehiculelor cu energie nouă este tocmai pentru că electrozii lor pozitivi și negativi au materiale active.În timpul procesului de încorporare și extracție continuă a materialelor, se obține o cantitate mare de energie electrică, iar apoi, conform principiului conversiei energiei, energia electrică și energia cinetică Pentru a atinge scopul schimbului, oferind astfel o putere puternică către vehicule cu energie nouă, pot atinge scopul de a merge cu mașina.În același timp, atunci când celula bateriei cu litiu suferă o reacție chimică, aceasta va avea funcția de a absorbi căldura și de a elibera căldură pentru a completa conversia energiei.În plus, atomul de litiu nu este static, se poate mișca continuu între electrolit și diafragmă și există rezistență internă de polarizare.
Acum, căldura va fi de asemenea eliberată corespunzător.Cu toate acestea, temperatura din jurul bateriei cu litiu a vehiculelor cu energie nouă este prea ridicată, ceea ce poate duce cu ușurință la descompunerea separatoarelor pozitive și negative.În plus, compoziția noii baterii cu litiu energetic este compusă din mai multe pachete de baterii.Căldura generată de toate pachetele de baterii o depășește cu mult pe cea a bateriei individuale.Când temperatura depășește o valoare predeterminată, bateria este extrem de predispusă la explozie.
3. Tehnologii cheie ale sistemului de management termic al bateriei
Pentru sistemul de management al bateriei vehiculelor cu energie nouă, atât în țară, cât și în străinătate, au acordat un grad ridicat de atenție, au lansat o serie de cercetări și au obținut o mulțime de rezultate.Acest articol se va concentra pe evaluarea exactă a puterii rămase a bateriei a noului sistem de management termic al bateriei vehiculului cu energie, gestionarea echilibrului bateriei și tehnologiile cheie aplicate însistem de management termic.
3.1 Metoda de evaluare a puterii reziduale a sistemului de management termic al bateriei
Cercetătorii au investit multă energie și eforturi minuțioase în evaluarea SOC, folosind în principal algoritmi de date științifice, cum ar fi metoda integrală amperi-oră, metoda modelului liniar, metoda rețelei neuronale și metoda filtrului Kalman pentru a face un număr mare de experimente de simulare.Cu toate acestea, erorile de calcul apar adesea în timpul aplicării acestei metode.Dacă eroarea nu este corectată la timp, decalajul dintre rezultatele calculului va deveni din ce în ce mai mare.Pentru a compensa acest defect, cercetătorii combină de obicei metoda de evaluare Anshi cu alte metode pentru a se verifica reciproc, astfel încât să obțină cele mai precise rezultate.Cu date precise, cercetătorii pot estima cu exactitate curentul de descărcare al bateriei.
3.2 Managementul echilibrat al sistemului de management termic al bateriei
Gestionarea echilibrului sistemului de management termic al bateriei este utilizată în principal pentru a coordona tensiunea și puterea fiecărei părți a bateriei de alimentare.După ce sunt folosite diferite baterii în diferite părți, puterea și tensiunea vor fi diferite.În acest moment, managementul echilibrului ar trebui utilizat pentru a elimina diferența dintre cele două.Incoerență.În prezent, cea mai răspândită tehnică de gestionare a echilibrului
Este împărțit în principal în două tipuri: egalizare pasivă și egalizare activă.Din perspectiva aplicării, principiile de implementare utilizate de aceste două tipuri de metode de egalizare sunt destul de diferite.
(1) Echilibrul pasiv.Principiul egalizării pasive utilizează relația proporțională dintre puterea bateriei și tensiune, pe baza datelor de tensiune ale unui singur șir de baterii, iar conversia celor două se realizează în general prin descărcarea rezistenței: energia unei baterii de mare putere generează căldură. prin încălzire prin rezistență, apoi disipați prin aer pentru a atinge scopul pierderii de energie.Cu toate acestea, această metodă de egalizare nu îmbunătățește eficiența utilizării bateriei.În plus, dacă disiparea căldurii este neuniformă, bateria nu va putea îndeplini sarcina de gestionare termică a bateriei din cauza problemei supraîncălzirii.
(2) Sold activ.Echilibrul activ este un produs îmbunătățit al echilibrului pasiv, care compensează dezavantajele echilibrului pasiv.Din punctul de vedere al principiului realizării, principiul egalizării active nu se referă la principiul egalizării pasive, ci adoptă un nou concept complet diferit: egalizarea activă nu transformă energia electrică a bateriei în energie termică și o disipează. , astfel încât energia ridicată să fie transferată Energia de la baterie este transferată către bateria cu energie scăzută.Mai mult, acest tip de transmisie nu încalcă legea conservării energiei și are avantajele pierderilor reduse, eficienței mari de utilizare și rezultate rapide.Cu toate acestea, structura compozițională a managementului soldului este relativ complicată.Dacă punctul de echilibru nu este controlat corespunzător, acesta poate cauza deteriorarea ireversibilă a acumulatorului din cauza dimensiunii sale excesive.În concluzie, atât managementul activ al soldului, cât și managementul pasiv al soldului au dezavantaje și avantaje.În aplicații specifice, cercetătorii pot face alegeri în funcție de capacitatea și numărul de șiruri de baterii cu litiu.Pachetele de baterii cu litiu de capacitate redusă și număr redus sunt potrivite pentru gestionarea egalizării pasive, iar bateriile cu litiu de mare capacitate și număr mare sunt potrivite pentru gestionarea egalizării active.
3.3 Principalele tehnologii utilizate în sistemul de management termic al bateriei
(1) Determinați intervalul optim de temperatură de funcționare a bateriei.Sistemul de management termic este utilizat în principal pentru a coordona temperatura din jurul bateriei, astfel încât pentru a asigura efectul de aplicare al sistemului de management termic, tehnologia cheie dezvoltată de cercetători este utilizată în principal pentru a determina temperatura de lucru a bateriei.Atâta timp cât temperatura bateriei este menținută într-un interval adecvat, bateria cu litiu poate fi întotdeauna în cea mai bună stare de funcționare, oferind suficientă putere pentru funcționarea vehiculelor cu energie nouă.În acest fel, performanța bateriei cu litiu a vehiculelor cu energie nouă poate fi întotdeauna în stare excelentă.
(2) Calculul intervalului termic al bateriei și predicția temperaturii.Această tehnologie implică un număr mare de calcule de model matematic.Oamenii de știință folosesc metode de calcul corespunzătoare pentru a obține diferența de temperatură în interiorul bateriei și folosesc aceasta ca bază pentru a prezice posibilul comportament termic al bateriei.
(3) Selectarea mediului de transfer de căldură.Performanța superioară a sistemului de management termic depinde de alegerea mediului de transfer termic.Majoritatea vehiculelor actuale cu energie nouă utilizează aer/lichid de răcire ca mediu de răcire.Această metodă de răcire este ușor de utilizat, costuri reduse de producție și poate atinge scopul disipării căldurii bateriei.(Încălzitor de aer PTC/Încălzitor de lichid de răcire PTC)
(4) Adoptă ventilație paralelă și proiectarea structurii de disipare a căldurii.Designul de ventilație și disipare a căldurii dintre pachetele de baterii cu litiu poate extinde fluxul de aer, astfel încât acesta să poată fi distribuit uniform între pachetele de baterii, rezolvând eficient diferența de temperatură dintre modulele bateriei.
(5) Selectarea ventilatorului și a punctului de măsurare a temperaturii.În acest modul, cercetătorii au folosit un număr mare de experimente pentru a face calcule teoretice, iar apoi au folosit metode de mecanică a fluidelor pentru a obține valorile consumului de putere a ventilatorului.Ulterior, cercetătorii vor folosi elemente finite pentru a găsi cel mai potrivit punct de măsurare a temperaturii pentru a obține cu precizie date despre temperatura bateriei.
Ora postării: 25-jun-2023
