1. Yeni enerji vasitələri üçün litium batareyalarının xüsusiyyətləri
Litium batareyaları əsasən aşağı öz-özünə boşalma sürəti, yüksək enerji sıxlığı, yüksək dövr müddəti və istifadə zamanı yüksək iş səmərəliliyi kimi üstünlüklərə malikdir. Yeni enerji üçün əsas güc cihazı kimi litium batareyalarından istifadə yaxşı bir enerji mənbəyi əldə etməyə bərabərdir. Buna görə də, yeni enerji nəqliyyat vasitələrinin əsas komponentlərinin tərkibində litium batareya elementi ilə əlaqəli litium batareya paketi onun ən vacib əsas komponentinə və enerji təmin edən əsas hissəyə çevrilmişdir. Litium batareyalarının işləmə prosesi zamanı ətraf mühit üçün müəyyən tələblər mövcuddur. Təcrübə nəticələrinə görə, optimal işləmə temperaturu 20°C ilə 40°C arasında saxlanılır. Batareyanın ətrafındakı temperatur müəyyən edilmiş həddi keçdikdən sonra litium batareyasının performansı xeyli azalacaq və xidmət müddəti xeyli azalacaq. Litium batareyasının ətrafındakı temperatur çox aşağı olduğundan, son boşalma tutumu və boşalma gərginliyi əvvəlcədən müəyyən edilmiş standartdan kənara çıxacaq və kəskin bir düşmə olacaq.
Ətraf mühitin temperaturu çox yüksək olarsa, litium batareyasının istilik sızması ehtimalı xeyli artacaq və daxili istilik müəyyən bir yerdə toplanacaq və ciddi istilik yığılması problemlərinə səbəb olacaq. İstiliyin bu hissəsi litium batareyasının uzun iş müddəti ilə birlikdə rahat şəkildə ixrac edilə bilmədikdə, batareya partlamağa meyllidir. Bu təhlükəsizlik təhlükəsi şəxsi təhlükəsizliyə böyük təhlükə yaradır, buna görə də litium batareyaları işləyərkən ümumi avadanlığın təhlükəsizlik göstəricilərini yaxşılaşdırmaq üçün elektromaqnit soyutma cihazlarına etibar etməlidir. Göründüyü kimi, tədqiqatçılar litium batareyalarının temperaturunu idarə edərkən, istiliyi ixrac etmək və litium batareyalarının optimal iş temperaturunu idarə etmək üçün xarici cihazlardan rasional istifadə etməlidirlər. Temperatur nəzarəti müvafiq standartlara çatdıqdan sonra yeni enerjili nəqliyyat vasitələrinin təhlükəsiz sürücülük hədəfi çətin ki, təhdid altında qalsın.
2. Yeni enerjili nəqliyyat vasitəsinin litium batareyasının istilik əmələ gətirmə mexanizmi
Bu batareyalar enerji cihazları kimi istifadə oluna bilsə də, faktiki tətbiq prosesində aralarındakı fərqlər daha aydın görünür. Bəzi batareyaların daha böyük çatışmazlıqları var, buna görə də yeni enerji avtomobili istehsalçıları diqqətlə seçim etməlidirlər. Məsələn, qurğuşun-turşu batareyası orta şaxə üçün kifayət qədər enerji təmin edir, lakin istismar zamanı ətraf mühitə böyük ziyan vuracaq və bu zərər sonradan düzəlməz olacaq. Buna görə də, ekoloji təhlükəsizliyi qorumaq üçün ölkə qurğuşun-turşu batareyalarını qadağan olunmuş siyahıya daxil edib. İnkişaf dövründə nikel-metal hidrid batareyaları yaxşı imkanlar əldə edib, inkişaf texnologiyası tədricən yetkinləşib və tətbiq dairəsi də genişlənib. Lakin, litium batareyaları ilə müqayisədə onun çatışmazlıqları bir qədər aşkardır. Məsələn, adi batareya istehsalçıları üçün nikel-metal hidrid batareyalarının istehsal xərclərini idarə etmək çətindir. Nəticədə, bazarda nikel-hidrogen batareyalarının qiyməti yüksək olaraq qalıb. Xərc göstəricilərinə nail olmaq istəyən bəzi yeni enerji avtomobili markaları onları avtomobil hissələri kimi istifadə etməyi çətin ki, düşünsünlər. Daha da əhəmiyyətlisi, Ni-MH batareyaları litium batareyalarına nisbətən ətraf mühit temperaturuna daha həssasdır və yüksək temperatur səbəbindən alovlanma ehtimalı daha yüksəkdir. Çoxsaylı müqayisələrdən sonra litium batareyaları fərqlənir və hazırda yeni enerjili nəqliyyat vasitələrində geniş istifadə olunur.
Litium batareyalarının yeni enerjili nəqliyyat vasitələri üçün enerji təmin edə bilməsinin səbəbi, onların müsbət və mənfi elektrodlarının aktiv materiallara malik olmasıdır. Materialların davamlı yerləşdirilməsi və çıxarılması prosesi zamanı çox miqdarda elektrik enerjisi əldə edilir və sonra enerji çevrilməsi prinsipinə əsasən, elektrik enerjisi və kinetik enerji. Mübadilə məqsədinə çatmaq üçün yeni enerjili nəqliyyat vasitələrinə güclü bir enerji çatdırmaq üçün avtomobillə gəzmək məqsədinə nail olmaq olar. Eyni zamanda, litium batareya hüceyrəsi kimyəvi reaksiyaya girdikdə, enerji çevrilməsini tamamlamaq üçün istiliyi udmaq və istiliyi buraxmaq funksiyasına malik olacaq. Bundan əlavə, litium atomu statik deyil, elektrolit və diafraqma arasında davamlı olaraq hərəkət edə bilər və polyarizasiya daxili müqaviməti mövcuddur.
İndi istilik də müvafiq şəkildə yayılacaq. Lakin, yeni enerjili nəqliyyat vasitələrinin litium batareyası ətrafındakı temperatur çox yüksəkdir və bu, müsbət və mənfi ayırıcıların parçalanmasına asanlıqla səbəb ola bilər. Bundan əlavə, yeni enerjili litium batareyasının tərkibi birdən çox batareya paketindən ibarətdir. Bütün batareya paketlərinin yaratdığı istilik tək batareyanın yaratdığı istilikdən xeyli çoxdur. Temperatur əvvəlcədən müəyyən edilmiş bir dəyəri aşdıqda, batareya partlayışa son dərəcə meylli olur.
3. Batareya istilik idarəetmə sisteminin əsas texnologiyaları
Yeni enerji nəqliyyat vasitələrinin batareya idarəetmə sisteminə həm ölkə daxilində, həm də xaricdə yüksək dərəcədə diqqət yetirilib, bir sıra tədqiqatlar aparılıb və bir çox nəticələr əldə edilib. Bu məqalədə yeni enerji nəqliyyat vasitələrinin batareya istilik idarəetmə sisteminin qalan batareya gücünün dəqiq qiymətləndirilməsi, batareya balansının idarə edilməsi və tətbiq olunan əsas texnologiyalar müzakirə olunacaq.istilik idarəetmə sistemi.
3.1 Batareya istilik idarəetmə sisteminin qalıq gücünün qiymətləndirilməsi metodu
Tədqiqatçılar SOC qiymətləndirməsinə çoxlu enerji və əziyyət sərf edərək, əsasən amper-saat inteqral metodu, xətti model metodu, neyron şəbəkə metodu və Kalman filtr metodu kimi elmi məlumat alqoritmlərindən istifadə edərək çox sayda simulyasiya təcrübəsi aparıblar. Lakin, bu metodun tətbiqi zamanı tez-tez hesablama səhvləri baş verir. Səhv vaxtında düzəldilməsə, hesablama nəticələri arasındakı boşluq getdikcə daha da böyüyəcək. Bu qüsuru kompensasiya etmək üçün tədqiqatçılar adətən ən dəqiq nəticələr əldə etmək üçün bir-birini yoxlamaq üçün Anşi qiymətləndirmə metodunu digər metodlarla birləşdirirlər. Dəqiq məlumatlarla tədqiqatçılar batareyanın boşalma cərəyanını dəqiq qiymətləndirə bilərlər.
3.2 Batareya istilik idarəetmə sisteminin balanslaşdırılmış idarə edilməsi
Batareya istilik idarəetmə sisteminin balans idarəetməsi əsasən enerji batareyasının hər bir hissəsinin gərginliyini və gücünü əlaqələndirmək üçün istifadə olunur. Müxtəlif hissələrdə fərqli batareyalar istifadə edildikdən sonra güc və gərginlik fərqli olacaq. Bu zaman ikisi arasındakı fərqi aradan qaldırmaq üçün balans idarəetməsindən istifadə edilməlidir. Uyğunsuzluq. Hal-hazırda ən çox istifadə edilən balans idarəetmə texnikasıdır.
Əsasən iki növə bölünür: passiv bərabərləşdirmə və aktiv bərabərləşdirmə. Tətbiqi baxımından, bu iki növ bərabərləşdirmə metodunun istifadə etdiyi tətbiq prinsipləri olduqca fərqlidir.
(1) Passiv balans. Passiv bərabərləşdirmə prinsipi, tək bir batareya zəncirinin gərginlik məlumatlarına əsaslanaraq batareya gücü ilə gərginlik arasındakı mütənasib əlaqədən istifadə edir və ikisinin çevrilməsi ümumiyyətlə müqavimət boşalması yolu ilə əldə edilir: yüksək güclü batareyanın enerjisi müqavimət istiliyi vasitəsilə istilik yaradır, sonra enerji itkisi məqsədinə çatmaq üçün hava ilə yayılır. Lakin, bu bərabərləşdirmə metodu batareyanın istifadəsinin səmərəliliyini artırmır. Bundan əlavə, istilik yayılması qeyri-bərabər olarsa, batareya həddindən artıq istiləşmə problemi səbəbindən batareyanın istilik idarəetmə vəzifəsini yerinə yetirə bilməyəcək.
(2) Aktiv balans. Aktiv balans passiv balansın təkmilləşdirilmiş məhsuludur və passiv balansın çatışmazlıqlarını kompensasiya edir. Realizasiya prinsipi baxımından aktiv bərabərləşdirmə prinsipi passiv bərabərləşdirmə prinsipinə aid deyil, tamamilə fərqli bir yeni konsepsiya qəbul edir: aktiv bərabərləşdirmə batareyanın elektrik enerjisini istilik enerjisinə çevirmir və onu dağıdır ki, yüksək enerji ötürülsün. Batareyadan gələn enerji aşağı enerjili batareyaya ötürülür. Üstəlik, bu cür ötürmə enerjinin qorunması qanununu pozmur və aşağı itki, yüksək istifadə səmərəliliyi və sürətli nəticələr kimi üstünlüklərə malikdir. Lakin balans idarəetməsinin tərkib strukturu nisbətən mürəkkəbdir. Balans nöqtəsi düzgün idarə olunmazsa, həddindən artıq ölçüsünə görə enerji batareyası paketinə dönməz zərər verə bilər. Xülasə, həm aktiv balans idarəetməsinin, həm də passiv balans idarəetməsinin mənfi cəhətləri və üstünlükləri var. Xüsusi tətbiqlərdə tədqiqatçılar litium batareya paketlərinin tutumuna və zəncirlərinin sayına görə seçim edə bilərlər. Aşağı tutumlu, az sayda litium batareya paketləri passiv bərabərləşdirmə idarəetməsi üçün, yüksək tutumlu, çox sayda güclü litium batareya paketləri isə aktiv bərabərləşdirmə idarəetməsi üçün uyğundur.
3.3 Batareya istilik idarəetmə sistemində istifadə olunan əsas texnologiyalar
(1) Batareyanın optimal işləmə temperaturu diapazonunu təyin edin. İstilik idarəetmə sistemi əsasən batareya ətrafındakı temperaturu əlaqələndirmək üçün istifadə olunur, buna görə də istilik idarəetmə sisteminin tətbiq təsirini təmin etmək üçün tədqiqatçılar tərəfindən hazırlanmış əsas texnologiya əsasən batareyanın işləmə temperaturunu təyin etmək üçün istifadə olunur. Batareya temperaturu müvafiq diapazonda saxlanıldığı müddətcə, litium batareyası həmişə ən yaxşı iş vəziyyətində ola bilər və yeni enerji nəqliyyat vasitələrinin işləməsi üçün kifayət qədər güc təmin edə bilər. Bu şəkildə, yeni enerji nəqliyyat vasitələrinin litium batareyasının performansı həmişə əla vəziyyətdə ola bilər.
(2) Batareyanın istilik diapazonunun hesablanması və temperatur proqnozlaşdırılması. Bu texnologiya çox sayda riyazi model hesablamalarını əhatə edir. Alimlər batareyanın içərisindəki temperatur fərqini əldə etmək üçün müvafiq hesablama metodlarından istifadə edir və bundan batareyanın mümkün istilik davranışını proqnozlaşdırmaq üçün əsas kimi istifadə edirlər.
(3) İstilik ötürmə mühitinin seçimi. İstilik idarəetmə sisteminin üstün performansı istilik ötürmə mühitinin seçilməsindən asılıdır. Mövcud yeni enerji nəqliyyat vasitələrinin əksəriyyəti soyutma mühiti kimi hava/soyuducudan istifadə edir. Bu soyutma metodu istifadəsi asandır, istehsal xərcləri azdır və batareyanın istiliyinin yayılması məqsədinə yaxşı nail ola bilər.PTC Hava Qızdırıcısı/PTC Soyuducu Qızdırıcısı)
(4) Paralel ventilyasiya və istilik yayma strukturu dizaynını qəbul edin. Litium batareya paketləri arasındakı ventilyasiya və istilik yayma dizaynı hava axınını genişləndirə bilər ki, batareya paketləri arasında bərabər paylansın və batareya modulları arasındakı temperatur fərqini effektiv şəkildə həll etsin.
(5) Ventilyator və temperatur ölçmə nöqtəsinin seçimi. Bu modulda tədqiqatçılar nəzəri hesablamalar aparmaq üçün çox sayda təcrübədən istifadə etmiş və sonra ventilyatorun enerji istehlakı dəyərlərini əldə etmək üçün maye mexanikası metodlarından istifadə etmişlər. Daha sonra tədqiqatçılar batareya temperaturu məlumatlarını dəqiq əldə etmək üçün ən uyğun temperatur ölçmə nöqtəsini tapmaq üçün sonlu elementlərdən istifadə edəcəklər.
Yazı vaxtı: 10 sentyabr 2024
