Uute energiasõidukite üks võtmetehnoloogiaid on akud.Akude kvaliteet määrab ühelt poolt elektrisõidukite maksumuse ja teiselt poolt elektrisõidukite sõiduulatuse.Vastuvõtmise ja kiire vastuvõtmise võtmetegur.
Vastavalt toitepatareide kasutusomadustele, nõuetele ja rakendusvaldkondadele on toiteakude uurimis- ja arendustegevuse tüübid kodu- ja välismaal ligikaudu järgmised: pliiakud, nikkel-kaadmiumakud, nikkel-metallhüdriidakud, liitium-ioonakud, kütuseelemendid jne, mille hulgas pälvib enim tähelepanu liitium-ioonakude arendamine.
Toiteaku soojuse tekitamise käitumine
Toiteaku mooduli soojusallikas, soojuse genereerimise kiirus, aku soojusmaht ja muud sellega seotud parameetrid on tihedalt seotud aku olemusega.Aku eralduv soojus sõltub aku keemilisest, mehaanilisest ja elektrilisest olemusest ning omadustest, eriti elektrokeemilise reaktsiooni iseloomust.Aku reaktsioonis tekkivat soojusenergiat saab väljendada aku reaktsioonisoojuse Qr abil;elektrokeemiline polarisatsioon põhjustab aku tegeliku pinge kõrvalekalde selle tasakaalulisest elektromotoorjõust ja aku polarisatsioonist põhjustatud energiakadu väljendatakse Qp-ga.Lisaks sellele, et aku reaktsioon kulgeb vastavalt reaktsioonivõrrandile, esineb ka mõningaid kõrvalreaktsioone.Tüüpilised kõrvalreaktsioonid hõlmavad elektrolüütide lagunemist ja aku isetühjenemist.Selle protsessi käigus tekkiv kõrvalreaktsiooni soojus on Qs.Lisaks, kuna igal akul on paratamatult takistus, tekib voolu möödumisel džauli soojust Qj.Seetõttu on aku kogusoojus järgmiste aspektide soojuse summa: Qt=Qr+Qp+Qs+Qj.
Sõltuvalt konkreetsest laadimis- (tühjenemis-) protsessist on erinevad ka peamised tegurid, mis põhjustavad aku soojust.Näiteks kui aku on tavaliselt laetud, on Qr domineeriv tegur;ja aku laadimise hilisemas etapis hakkavad elektrolüüdi lagunemise tõttu tekkima kõrvalreaktsioonid (kõrvalreaktsiooni soojus on Qs), kui aku on peaaegu täielikult laetud ja üle laetud, Peamiselt toimub elektrolüüdi lagunemine, kus domineerib Qs. .Džauli soojus Qj sõltub voolust ja takistusest.Tavaliselt kasutatav laadimismeetod viiakse läbi konstantse voolu all ja Qj on sel ajal konkreetne väärtus.Käivitamisel ja kiirendamisel on aga vool suhteliselt suur.HEV-i puhul võrdub see vooluga kümnetest amprist kuni sadade ampriteni.Praegu on Joule'i soojus Qj väga suur ja sellest saab peamiseks aku soojuse vabanemise allikaks.
Soojusjuhtimise juhitavuse seisukohalt võib soojusjuhtimissüsteemid jagada kahte tüüpi: aktiivsed ja passiivsed.Soojuskandja vaatenurgast võib soojusjuhtimissüsteemid jagada õhkjahutusega, vedelikjahutusega ja faasimuutusega soojussalvestiks.
Soojusjuhtimine õhuga soojuskandjana
Soojuskandjal on oluline mõju soojusjuhtimissüsteemi jõudlusele ja maksumusele.Õhu kasutamine soojuskandjana on õhu otsene sisestamine nii, et see voolab läbi aku mooduli, et saavutada soojuse hajumise eesmärk.Üldjuhul on vaja ventilaatoreid, sisse- ja väljalaskeventilatsiooni ning muid komponente.
Vastavalt erinevatele õhu sisselaskeallikatele on üldiselt järgmised vormid:
1 Passiivne jahutus välisõhu ventilatsiooniga
2. Passiivne jahutus/soojendus sõitjateruumi õhuventilatsiooniks
3. Välis- või sõitjateruumi õhu aktiivne jahutamine/soojendus
Passiivse süsteemi struktuur on suhteliselt lihtne ja kasutab otseselt olemasolevat keskkonda.Näiteks kui talvel on vaja akut soojendada, saab sõitjateruumi kuuma keskkonda kasutada õhu sissehingamiseks.Kui aku temperatuur on sõidu ajal liiga kõrge ja salongi õhu jahutav toime ei ole hea, võib jahutamiseks sisse hingata külma väljast tulevat õhku.
Aktiivse süsteemi jaoks on vaja luua eraldi süsteem kütte- või jahutusfunktsioonide pakkumiseks ja sõltumatult juhitavaks vastavalt aku olekule, mis suurendab ka sõiduki energiatarbimist ja maksumust.Erinevate süsteemide valik sõltub peamiselt aku kasutusnõuetest.
Soojusjuhtimine vedelikuga soojuskandjana
Soojusülekandeks vedeliku kui keskkonnaga on vaja luua soojusülekande side mooduli ja vedela keskkonna, näiteks veesärgi, vahel, et viia läbi kaudne kuumutamine ja jahutamine konvektsiooni ja soojusjuhtivuse vormis.Soojuskandjaks võib olla vesi, etüleenglükool või isegi külmutusagens.Toimub ka otsene soojusülekanne pooluseosa dielektriku vedelikku kastmisel, kuid lühise vältimiseks tuleb võtta kasutusele isolatsioonimeetmed.
Passiivne vedelikjahutus kasutab üldiselt vedelik-välisõhu soojusvahetust ja seejärel sisestab akusse kookonid sekundaarseks soojusvahetuseks, samas kui aktiivne jahutus kasutab mootori jahutusvedelik-vedelik-kesksoojusvahetiid või elektrikütet/termilist õlikütet primaarse jahutuse saavutamiseks.Küte, esmane jahutus reisijatesalongi õhu/kliimaseadme külmutusagensi-vedeliku keskkonnaga.
Õhu ja vedelikuga soojusjuhtimissüsteem vajab ventilaatoreid, veepumpasid, soojusvahetiid, kütteseadmeid (PTC õhusoojendi), torujuhtmeid ja muid tarvikuid, et muuta struktuur liiga suureks ja keeruliseks ning kulutab ka aku energiat, massiiv Aku võimsustihedust ja energiatihedust vähendatakse.
(PTC jahutusvedelikküttekeha) Vesijahutusega aku jahutussüsteem kasutab jahutusvedelikku (50% vett/50% etüleenglükooli), et edastada soojust akust kliimaseadme külmutusagensisüsteemi läbi akujahuti ja seejärel kondensaatori kaudu keskkonda.Imporditud veetemperatuuri on pärast aku jahuti soojusvahetust lihtne saavutada madalamal temperatuuril ja akut saab reguleerida nii, et see töötaks parimal töötemperatuuri vahemikus;süsteemi põhimõte on näidatud joonisel.Külmutusagensi süsteemi põhikomponentide hulka kuuluvad: kondensaator, elektrikompressor, aurusti, paisuventiil koos sulgurklapiga, aku jahuti (paisuventiil sulgeklapiga) ja kliimaseadme torud jne;jahutusvee ringlus sisaldab:elektriline veepump, aku (sh jahutusplaadid), akujahutid, veetorud, paisupaagid ja muud tarvikud.
Postitusaeg: juuli-13-2023
