1. Uute energiasõidukite liitiumakude omadused
Liitiumpatareide eelisteks on peamiselt madal isetühjenemise kiirus, kõrge energiatihedus, pikad tsükliajad ja kõrge töötõhusus kasutamise ajal.Liitiumakude kasutamine uue energia peamise toiteseadmena võrdub hea toiteallika hankimisega.Seetõttu on uute energiasõidukite põhikomponentide koostises liitiumaku elemendiga seotud liitiumakukomplekt muutunud selle kõige olulisemaks põhikomponendiks ja toiteallikaks.Liitiumakude tööprotsessis kehtivad teatud nõuded ümbritsevale keskkonnale.Vastavalt katsetulemustele hoitakse optimaalset töötemperatuuri 20°C kuni 40°C.Kui temperatuur aku ümber ületab määratud piiri, väheneb liitiumaku jõudlus oluliselt ja kasutusiga.Kuna liitiumaku ümbritsev temperatuur on liiga madal, erineb lõplik tühjendusvõimsus ja tühjenduspinge eelseadistatud standardist ning see langeb järsult.
Kui ümbritseva õhu temperatuur on liiga kõrge, suureneb liitiumaku termilise põgenemise tõenäosus oluliselt ja sisemine soojus koguneb kindlasse kohta, põhjustades tõsiseid soojuse akumuleerumisprobleeme.Kui seda osa soojusest ei saa koos liitiumaku pikema tööajaga sujuvalt eksportida, on aku plahvatusohtlik.See ohutusoht kujutab endast suurt ohtu isiklikule turvalisusele, seetõttu peavad liitiumakud toetuma elektromagnetilistele jahutusseadmetele, et parandada töö ajal kogu seadme ohutust.On näha, et kui teadlased kontrollivad liitiumakude temperatuuri, peavad nad soojuse eksportimiseks ja liitiumakude optimaalse töötemperatuuri juhtimiseks ratsionaalselt kasutama väliseid seadmeid.Pärast seda, kui temperatuuri reguleerimine saavutab vastavad normid, on uute energiasõidukite ohutu sõidu eesmärk vaevalt ohus.
2. Uue energiasõiduki liitiumaku soojuse genereerimise mehhanism
Kuigi neid akusid saab kasutada toiteseadmetena, on tegeliku rakendamise käigus nendevahelised erinevused ilmsemad.Mõnel akul on suuremad puudused, seega peaksid uute energiasõidukite tootjad hoolikalt valima.Näiteks pliiaku annab keskmisele harule küllaldaselt voolu, kuid see tekitab oma töö käigus ümbritsevale keskkonnale suuri kahjusid ning see kahju on hiljem korvamatu.Seetõttu on riik ökoloogilise turvalisuse kaitsmiseks pannud plii-happeakud keelatud nimekirja.Arendusperioodil on nikkel-metallhüdriidakud saanud häid võimalusi, arendustehnoloogia on järk-järgult küpsenud ning laienenud on ka kasutusala.Võrreldes liitiumakudega on selle puudused siiski pisut ilmsed.Näiteks tavalistel akutootjatel on raske kontrollida nikkel-metallhüdriidakude tootmiskulusid.Seetõttu on nikkel-vesinikakude hind turul püsinud kõrge.Mõned uued energiasõidukite kaubamärgid, mis taotlevad kulutasuvust, ei kaalu nende kasutamist autoosadena.Veelgi olulisem on see, et Ni-MH akud on palju tundlikumad ümbritseva õhu temperatuuri suhtes kui liitiumakud ja süttivad tõenäolisemalt kõrge temperatuuri tõttu.Pärast mitut võrdlust paistavad liitiumakud silma ja neid kasutatakse nüüd laialdaselt uutes energiasõidukites.
Põhjus, miks liitiumakud võivad uutele energiasõidukitele toita anda, on just see, et nende positiivsetel ja negatiivsetel elektroodidel on aktiivsed materjalid.Materjalide pideva sisestamise ja ekstraheerimise käigus saadakse suur kogus elektrienergiat ning seejärel vastavalt energia muundamise põhimõttele elektrienergia ja kineetiline energia, et saavutada vahetuse eesmärk, andes seega tugeva võimsuse uued energiasõidukid, suudavad saavutada autoga kõndimise eesmärgi.Samal ajal, kui liitiumaku elemendis toimub keemiline reaktsioon, on selle funktsioon soojuse neelamine ja soojuse vabastamine energia muundamiseks.Lisaks ei ole liitiumi aatom staatiline, see võib pidevalt liikuda elektrolüüdi ja membraani vahel ning sellel on polarisatsiooni sisetakistus.
Nüüd vabaneb ka soojus sobivalt.Uute energiasõidukite liitiumaku ümber on aga temperatuur liiga kõrge, mis võib kergesti viia positiivse ja negatiivse separaatori lagunemiseni.Lisaks koosneb uue energiaga liitiumaku koostis mitmest akupaketist.Kõigi akude tekitatav soojus ületab tunduvalt ühe aku soojuse.Kui temperatuur ületab etteantud väärtuse, on aku plahvatusohtlik.
3. Aku soojusjuhtimissüsteemi võtmetehnoloogiad
Uute energiasõidukite akuhaldussüsteemile on nii kodu- kui ka välismaal pööratud suurt tähelepanu, käivitatud rida uuringuid ja saadud palju tulemusi.See artikkel keskendub uue energiasõiduki aku soojusjuhtimissüsteemi aku järelejäänud võimsuse täpsele hindamisele, aku tasakaalu juhtimisele ja peamistele tehnoloogiatele, mida kasutataksesoojusjuhtimissüsteem.
3.1 Aku soojusjuhtimissüsteemi jääkvõimsuse hindamise meetod
Teadlased on SOC hindamisse investeerinud palju energiat ja vaeva, kasutades suure hulga simulatsioonikatsete tegemiseks peamiselt teaduslike andmete algoritme, nagu ampertunni integraalmeetod, lineaarmudeli meetod, närvivõrgu meetod ja Kalmani filtri meetod.Selle meetodi rakendamisel tuleb aga sageli ette arvutusvigu.Kui viga õigel ajal ei parandata, muutub arvutustulemuste vahe järjest suuremaks.Selle vea korvamiseks kombineerivad teadlased tavaliselt Anshi hindamismeetodit teiste meetoditega, et üksteist kontrollida, et saada kõige täpsemad tulemused.Täpsete andmete abil saavad teadlased täpselt hinnata aku tühjenemisvoolu.
3.2 Aku soojusjuhtimissüsteemi tasakaalustatud juhtimine
Aku soojusjuhtimissüsteemi tasakaaluhaldust kasutatakse peamiselt toiteaku iga osa pinge ja võimsuse koordineerimiseks.Pärast erinevate akude kasutamist erinevates osades on võimsus ja pinge erinev.Praegu tuleks nende kahe erinevuse kõrvaldamiseks kasutada tasakaaluhaldust.Ebajärjekindlus.Praegu kõige laialdasemalt kasutatav bilansihalduse tehnika
See jaguneb peamiselt kahte tüüpi: passiivne võrdsustamine ja aktiivne võrdsustamine.Rakenduse seisukohast on nende kahe võrdsusmeetodi rakendamise põhimõtted üsna erinevad.
(1) Passiivne tasakaal.Passiivse võrdsustamise põhimõte kasutab proportsionaalset suhet aku võimsuse ja pinge vahel, mis põhineb ühe akupatarei pingeandmetel, ja nende kahe muundamine saavutatakse tavaliselt takistuslahenduse kaudu: suure võimsusega aku energia tekitab soojust. läbi takistuskuumutuse, seejärel hajutatakse läbi õhu, et saavutada energiakao eesmärk.See võrdsustamismeetod ei paranda aga aku kasutamise efektiivsust.Lisaks, kui soojuse hajumine on ebaühtlane, ei suuda aku ülekuumenemise probleemi tõttu aku soojusjuhtimise ülesannet täita.
(2) Aktiivne bilanss.Aktiivne tasakaal on passiivse tasakaalu täiustatud toode, mis korvab passiivse tasakaalu puudused.Realiseerimispõhimõtte seisukohalt ei viita aktiivse võrdsustamise põhimõte passiivse võrdsustamise printsiibile, vaid võtab omaks hoopis teistsuguse uue kontseptsiooni: aktiivne võrdsustamine ei muuda aku elektrienergiat soojusenergiaks ja hajutab selle. , nii et kõrge energia kandub üle Akust saadav energia kantakse üle madala energiatarbega akule.Pealegi ei riku selline edastus energiasäästu seadust ning selle eeliseks on väike kadu, kõrge kasutustõhusus ja kiired tulemused.Samas on bilansihalduse koosseisu struktuur suhteliselt keeruline.Kui tasakaalupunkti ei kontrollita korralikult, võib see liigse suuruse tõttu põhjustada akupaketi pöördumatuid kahjustusi.Kokkuvõtteks võib öelda, et nii aktiivsel bilansihaldusel kui ka passiivsel bilansihaldusel on puudusi ja eeliseid.Konkreetsete rakenduste puhul saavad teadlased teha valikuid liitiumakukomplektide mahu ja arvu järgi.Madala võimsusega väikese arvu liitiumakud sobivad passiivseks võrdsustamishalduseks ja suure mahutavusega suure võimsusega liitiumakud sobivad aktiivseks võrdsustamishalduseks.
3.3 Peamised aku soojusjuhtimissüsteemis kasutatavad tehnoloogiad
(1) Määrake aku optimaalne töötemperatuuri vahemik.Soojusjuhtimissüsteemi kasutatakse peamiselt aku ümbritseva temperatuuri koordineerimiseks, mistõttu soojusjuhtimissüsteemi rakendusefekti tagamiseks kasutatakse teadlaste väljatöötatud võtmetehnoloogiat peamiselt aku töötemperatuuri määramiseks.Kuni aku temperatuuri hoitakse sobivas vahemikus, võib liitiumaku olla alati parimas töökorras, pakkudes piisavalt võimsust uute energiasõidukite tööks.Sel viisil võib uute energiasõidukite liitiumaku jõudlus olla alati suurepärases seisukorras.
(2) Aku soojusvahemiku arvutamine ja temperatuuri ennustamine.See tehnoloogia hõlmab suurt hulka matemaatilisi mudelarvutusi.Teadlased kasutavad vastavaid arvutusmeetodeid aku sisetemperatuuri erinevuse leidmiseks ja kasutavad seda aku võimaliku termilise käitumise prognoosimisel.
(3) Soojuskandja valik.Soojusjuhtimissüsteemi parem jõudlus sõltub soojuskandja valikust.Enamik praegustest uutest energiasõidukitest kasutab jahutusvahendina õhku/jahutusvedelikku.Seda jahutusmeetodit on lihtne kasutada, tootmiskulud on madalad ja sellega saab hästi saavutada aku soojuse hajumise eesmärgi.PTC õhukütteseade/PTC jahutusvedeliku soojendus)
(4) Võtta vastu paralleelse ventilatsiooni ja soojuse hajumise struktuuri projekt.Liitiumakupakettide vaheline ventilatsiooni- ja soojuse hajumise disain võib õhuvoolu laiendada, nii et seda saab akupakkide vahel ühtlaselt jaotada, lahendades tõhusalt akumoodulite vahelise temperatuuri erinevuse.
(5) Ventilaatori ja temperatuuri mõõtmispunkti valik.Selles moodulis kasutasid teadlased teoreetiliste arvutuste tegemiseks suurt hulka katseid ja seejärel ventilaatori energiatarbimise väärtuste saamiseks vedeliku mehaanika meetodeid.Seejärel leiavad teadlased lõplike elementide abil sobivaima temperatuuri mõõtmispunkti, et saada täpselt aku temperatuuriandmeid.
Postitusaeg: 25. juuni 2023
