Hebei Nanfeng-ə xoş gəlmisiniz!

Yeni Enerji Vasitələri üçün Litium Batareyasının Termal İdarəetmə Texnologiyası üzrə Tədqiqat

1. Yeni enerji vasitələri üçün litium batareyalarının xüsusiyyətləri

Litium batareyaları əsasən aşağı öz-boşaltma sürəti, yüksək enerji sıxlığı, yüksək dövriyyə müddəti və istifadə zamanı yüksək əməliyyat səmərəliliyinin üstünlüklərinə malikdir.Yeni enerji üçün əsas güc cihazı kimi litium batareyalardan istifadə yaxşı enerji mənbəyi əldə etməyə bərabərdir.Buna görə də, yeni enerji vasitələrinin əsas komponentlərinin tərkibində, litium batareya hüceyrəsi ilə əlaqəli litium batareya paketi onun ən vacib əsas komponenti və enerji təmin edən əsas hissəsi olmuşdur.Litium batareyalarının işləmə prosesi zamanı ətraf mühit üçün müəyyən tələblər var.Təcrübə nəticələrinə görə, optimal iş temperaturu 20°C-dən 40°C-dək saxlanılır.Batareyanın ətrafındakı temperatur müəyyən edilmiş həddi aşdıqdan sonra litium batareyanın performansı əhəmiyyətli dərəcədə azalacaq və xidmət müddəti əhəmiyyətli dərəcədə azalacaq.Litium batareyanın ətrafındakı temperatur çox aşağı olduğundan, son boşalma qabiliyyəti və boşalma gərginliyi əvvəlcədən təyin edilmiş standartdan kənara çıxacaq və kəskin azalma olacaq.

Ətraf mühitin temperaturu çox yüksək olarsa, litium batareyanın termal qaçması ehtimalı çox artacaq və daxili istilik müəyyən bir yerdə toplanaraq ciddi istilik yığılması problemlərinə səbəb olacaqdır.Litium batareyanın uzadılmış işləmə müddəti ilə birlikdə istiliyin bu hissəsi rəvan şəkildə ixrac edilə bilmirsə, batareya partlamağa meyllidir.Bu təhlükəsizlik təhlükəsi şəxsi təhlükəsizliyə böyük təhlükə yaradır, ona görə də litium batareyaları işləyərkən ümumi avadanlığın təhlükəsizlik göstəricilərini yaxşılaşdırmaq üçün elektromaqnit soyutma cihazlarına etibar etməlidir.Görünür ki, tədqiqatçılar litium batareyalarının temperaturuna nəzarət edərkən, istiliyi ixrac etmək üçün xarici cihazlardan rasional istifadə etməli və litium batareyalarının optimal iş temperaturuna nəzarət etməlidirlər.Temperaturun tənzimlənməsi müvafiq standartlara çatdıqdan sonra, yeni enerjili nəqliyyat vasitələrinin təhlükəsiz sürmə hədəfi çətin ki, təhdid edilsin.

2. Yeni enerjili nəqliyyat vasitəsinin litium batareyasının istilik generasiya mexanizmi

Bu batareyalar güc qurğuları kimi istifadə oluna bilsə də, faktiki tətbiq prosesində aralarındakı fərqlər daha aydın görünür.Bəzi batareyaların daha böyük çatışmazlıqları var, ona görə də yeni enerji daşıyıcıları istehsalçıları diqqətlə seçim etməlidirlər.Məsələn, qurğuşun-turşu akkumulyatoru orta qol üçün kifayət qədər güc təmin edir, lakin o, işlədiyi müddətdə ətraf mühitə böyük ziyan vuracaq və bu zərər sonradan düzəlməz olacaq.Buna görə də ölkədə ekoloji təhlükəsizliyi qorumaq üçün qurğuşun-turşu akkumulyatorları qadağan olunmuş siyahıya daxil edilib.İnkişaf dövründə nikel-metal hidrid batareyaları yaxşı imkanlar əldə etdi, inkişaf texnologiyası tədricən yetişdi və tətbiq sahəsi də genişləndi.Bununla belə, litium batareyaları ilə müqayisədə onun mənfi cəhətləri bir qədər aydındır.Məsələn, adi akkumulyator istehsalçıları üçün nikel-metal hidrid batareyalarının istehsal xərclərinə nəzarət etmək çətindir.Nəticədə, bazarda nikel-hidrogen batareyalarının qiyməti yüksək olaraq qalıb.Xərc performansını izləyən bəzi yeni enerji avtomobil markaları onlardan avtomobil hissələri kimi istifadə etməyi düşünməyəcəklər.Daha da əhəmiyyətlisi, Ni-MH batareyaları litium batareyalara nisbətən ətraf mühitin temperaturuna daha çox həssasdır və yüksək temperatur səbəbindən alov alma ehtimalı daha yüksəkdir.Çoxsaylı müqayisələrdən sonra litium akkumulyatorlar fərqlənir və indi yeni enerji vasitələrində geniş istifadə olunur.

Litium batareyaların yeni enerji daşıyıcıları üçün enerji təmin edə bilməsinin səbəbi, onların müsbət və mənfi elektrodlarının aktiv materialları olmasıdır.Materialların davamlı şəkildə yerləşdirilməsi və çıxarılması prosesi zamanı böyük miqdarda elektrik enerjisi əldə edilir və sonra enerjinin çevrilməsi prinsipinə uyğun olaraq, elektrik enerjisi və kinetik enerji Mübadilə məqsədinə çatmaq üçün, beləliklə, elektrik enerjisi və s. Yeni enerji vasitələri, avtomobil ilə gediş məqsədinə çata bilir.Eyni zamanda, litium batareya hüceyrəsi kimyəvi reaksiyaya məruz qaldıqda, istilik udmaq və enerji çevrilməsini tamamlamaq üçün istiliyi buraxmaq funksiyasına sahib olacaq.Bundan əlavə, litium atomu statik deyil, elektrolit və diafraqma arasında davamlı olaraq hərəkət edə bilər və qütbləşmə daxili müqaviməti var.

İndi istilik də müvafiq qaydada buraxılacaq.Bununla belə, yeni enerji vasitələrinin litium batareyasının ətrafındakı temperatur çox yüksəkdir, bu da asanlıqla müsbət və mənfi ayırıcıların parçalanmasına səbəb ola bilər.Bundan əlavə, yeni enerjili litium batareyanın tərkibi bir neçə batareya paketindən ibarətdir.Bütün batareya dəstlərinin yaratdığı istilik tək bir batareyanın istiliyini xeyli üstələyir.Temperatur əvvəlcədən müəyyən edilmiş dəyəri aşdıqda, batareya partlayışa son dərəcə meyllidir.

3. Batareyanın istilik idarəetmə sisteminin əsas texnologiyaları

Yeni enerji vasitələrinin akkumulyator idarəetmə sistemi üçün həm ölkə daxilində, həm də xaricdə yüksək dərəcədə diqqət yetirilmiş, bir sıra tədqiqatlara başlamış və çoxlu nəticələr əldə etmişdir.Bu məqalə yeni enerjili avtomobil akkumulyatorunun istilik idarəetmə sisteminin qalan batareya gücünün dəqiq qiymətləndirilməsinə, akkumulyator balansının idarə edilməsinə və sistemdə tətbiq olunan əsas texnologiyalara yönəldiləcəkdir.istilik idarəetmə sistemi.

3.1 Batareyanın istilik idarəetmə sisteminin qalıq gücünün qiymətləndirilməsi üsulu
Tədqiqatçılar çoxlu sayda simulyasiya təcrübələri etmək üçün amper-saat inteqral metodu, xətti model metodu, neyron şəbəkə metodu və Kalman filtr metodu kimi elmi məlumat alqoritmlərindən istifadə edərək SOC qiymətləndirməsinə çoxlu enerji və əziyyətli səylər sərf etmişlər.Lakin bu metodun tətbiqi zamanı hesablama xətaları çox vaxt baş verir.Səhv vaxtında düzəldilməzsə, hesablama nəticələri arasındakı boşluq getdikcə böyüyəcəkdir.Bu qüsuru düzəltmək üçün tədqiqatçılar adətən Anşi qiymətləndirmə metodunu bir-birini yoxlamaq üçün digər üsullarla birləşdirərək ən dəqiq nəticələr əldə edirlər.Dəqiq məlumatlarla tədqiqatçılar batareyanın boşalma cərəyanını dəqiq qiymətləndirə bilərlər.

3.2 Batareyanın istilik idarəetmə sisteminin balanslaşdırılmış idarə edilməsi
Batareyanın istilik idarəetmə sisteminin balansının idarə edilməsi əsasən enerji batareyasının hər bir hissəsinin gərginliyini və gücünü koordinasiya etmək üçün istifadə olunur.Fərqli hissələrdə fərqli batareyalar istifadə edildikdən sonra güc və gərginlik fərqli olacaq.Bu zaman ikisi arasındakı fərqi aradan qaldırmaq üçün balans idarəçiliyindən istifadə edilməlidir.Uyğunsuzluq.Hal-hazırda ən çox istifadə edilən balans idarəetmə texnikası

Əsasən iki növə bölünür: passiv bərabərləşdirmə və aktiv bərabərləşdirmə.Tətbiq nöqteyi-nəzərindən bu iki bərabərləşdirmə metodunun istifadə etdiyi icra prinsipləri tamamilə fərqlidir.

(1) Passiv balans.Passiv bərabərləşdirmə prinsipi bir sıra batareyaların gərginlik məlumatlarına əsaslanaraq batareyanın gücü ilə gərginlik arasındakı mütənasib əlaqədən istifadə edir və ikisinin çevrilməsi ümumiyyətlə müqavimətin boşaldılması ilə əldə edilir: yüksək güclü batareyanın enerjisi istilik yaradır. müqavimət istilik vasitəsilə, Sonra enerji itkisi məqsədinə nail olmaq üçün hava vasitəsilə dağıtmaq.Bununla belə, bu bərabərləşdirmə üsulu batareyadan istifadənin səmərəliliyini artırmır.Bundan əlavə, istilik yayılması qeyri-bərabər olarsa, batareya həddindən artıq istiləşmə problemi səbəbindən batareyanın istilik idarə edilməsi vəzifəsini yerinə yetirə bilməyəcəkdir.

(2) Aktiv balans.Aktiv balans passiv balansın mənfi cəhətlərini kompensasiya edən passiv balansın təkmilləşdirilmiş məhsuludur.Həyata keçirmə prinsipi nöqteyi-nəzərindən 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 dağıtır. , beləliklə yüksək enerji ötürülür Batareyanın enerjisi aşağı enerjili batareyaya ötürülür.Üstəlik, bu cür ötürmə enerjiyə qənaət qanununu pozmur və az itki, yüksək istifadə səmərəliliyi və tez nəticə kimi üstünlüklərə malikdir.Bununla belə, balansın idarə edilməsinin tərkib strukturu nisbətən mürəkkəbdir.Balans nöqtəsi düzgün idarə olunmazsa, həddindən artıq ölçüsünə görə enerji batareyası paketinə geri dönməz zərər verə bilər.Ümumiləşdirsək, həm aktiv balansın idarə edilməsi, həm də passiv balansın idarə edilməsinin mənfi və üstünlükləri var.Xüsusi tətbiqlərdə tədqiqatçılar litium batareya paketlərinin tutumuna və sıralarının sayına görə seçim edə bilərlər.Aşağı tutumlu, az sayda litium batareya paketləri passiv bərabərləşdirmənin idarə edilməsi üçün, yüksək tutumlu, yüksək sayda güclü litium batareya paketləri isə aktiv bərabərləşdirmənin idarə edilməsi üçün uyğundur.

3.3 Batareyanın istilik idarəetmə sistemində istifadə olunan əsas texnologiyalar
(1) Batareyanın optimal işləmə temperaturu diapazonunu müəyyənləşdirin.İstilik idarəetmə sistemi əsasən batareyanın ətrafındakı temperaturun koordinasiyası üçün istifadə olunur, buna görə də istilik idarəetmə sisteminin tətbiqi təsirini təmin etmək üçün tədqiqatçılar tərəfindən hazırlanmış əsas texnologiya əsasən batareyanın iş temperaturunu təyin etmək üçün istifadə olunur.Batareyanın temperaturu müvafiq diapazonda saxlandıqca, litium batareya həmişə ən yaxşı işlək vəziyyətdə ola bilər və yeni enerji daşıyıcılarının işləməsi üçün kifayət qədər güc təmin edir.Bu şəkildə, yeni enerji vasitələrinin litium batareya performansı həmişə əla vəziyyətdə ola bilər.

(2) Batareyanın istilik diapazonunun hesablanması və temperaturun proqnozlaşdırılması.Bu texnologiya çoxlu sayda riyazi model hesablamalarını əhatə edir.Alimlər akkumulyatorun daxilindəki temperatur fərqini əldə etmək üçün müvafiq hesablama metodlarından istifadə edir və bundan batareyanın mümkün istilik davranışını proqnozlaşdırmaq üçün əsas kimi istifadə edirlər.

(3) İstilik daşıyıcısının seçilməsi.İstilik idarəetmə sisteminin üstün performansı istilik daşıyıcısının seçimindən asılıdır.Mövcud yeni enerji vasitələrinin əksəriyyəti soyutma vasitəsi kimi hava/soyuducu istifadə edir.Bu soyutma metodunun istifadəsi sadədir, istehsal dəyəri aşağıdır və batareyanın istiliyinin yayılması məqsədinə yaxşı nail ola bilər.(PTC Hava Qızdırıcısı/PTC Soyuducu Qızdırıcı)

(4) Paralel ventilyasiya və istilik yayılması strukturunun dizaynını qəbul edin.Litium batareya paketləri arasında ventilyasiya və istilik yayılması dizaynı hava axını genişləndirə bilər ki, batareya paketləri arasında bərabər paylana bilsin və batareya modulları arasındakı temperatur fərqini effektiv şəkildə həll etsin.

(5) Fan və temperaturun ölçülməsi nöqtəsinin seçimi.Bu modulda tədqiqatçılar nəzəri hesablamalar aparmaq üçün çoxlu eksperimentlərdən istifadə etdilər və daha sonra fan gücü istehlakı dəyərlərini əldə etmək üçün maye mexanikasının üsullarından istifadə etdilər.Daha sonra tədqiqatçılar batareyanın temperaturu məlumatlarını dəqiq şəkildə əldə etmək üçün ən uyğun temperatur ölçmə nöqtəsini tapmaq üçün sonlu elementlərdən istifadə edəcəklər.

PTC hava qızdırıcısı02
yüksək gərginlikli soyuducu qızdırıcı
PTC soyuducu qızdırıcısı07
PTC soyuducu qızdırıcısı01

Göndərmə vaxtı: 25 iyun 2023-cü il