1. Uute energiaallikatega sõidukite liitiumakude omadused
Liitiumaku peamised eelised on madal isetühjenemise kiirus, kõrge energiatihedus, pikk tsükliaeg ja kõrge tööefektiivsus kasutamise ajal. Liitiumaku kasutamine uue energia peamise toiteallikana on samaväärne hea toiteallika saamisega. Seetõttu on uute energiasõidukite põhikomponentide koostises liitiumaku elemendiga seotud liitiumakupakett muutunud selle kõige olulisemaks põhikomponendiks ja toiteallikaks. Liitiumaku tööprotsessi ajal on ümbritseva keskkonna suhtes teatud nõuded. Katsetulemuste kohaselt hoitakse optimaalset töötemperatuuri vahemikus 20–40 °C. Kui aku ümbritsev temperatuur ületab ettenähtud piiri, väheneb liitiumaku jõudlus oluliselt ja lüheneb oluliselt selle kasutusiga. Kuna liitiumaku ümbritsev temperatuur on liiga madal, kalduvad lõplik tühjendusvõimsus ja tühjenduspinge etteantud standardist kõrvale ning toimub järsk langus.
Kui ümbritseva õhu temperatuur on liiga kõrge, suureneb liitiumaku termilise läbipõlemise tõenäosus oluliselt ja sisemine kuumus koguneb kindlasse kohta, põhjustades tõsiseid soojuse akumuleerumise probleeme. Kui seda osa soojusest ei saa sujuvalt eksportida ja liitiumaku tööaeg on pikenenud, on aku plahvatusohtlik. See ohutusrisk kujutab endast suurt ohtu isiklikule ohutusele, seega peavad liitiumakud töötamise ajal tuginema elektromagnetilistele jahutusseadmetele, et parandada kogu seadme ohutust. On näha, et kui teadlased kontrollivad liitiumakude temperatuuri, peavad nad ratsionaalselt kasutama väliseid seadmeid soojuse eksportimiseks ja liitiumakude optimaalse töötemperatuuri reguleerimiseks. Kui temperatuuri reguleerimine saavutab vastavad standardid, ei ole uute energiasõidukite ohutu sõidueesmärk enam ohus.
2. Uue energiaga sõiduki liitiumaku soojusgeneraatori mehhanism
Kuigi neid akusid saab kasutada toiteseadmetena, on tegeliku rakenduse käigus nendevahelised erinevused ilmsemad. Mõnel akul on suuremad puudused, seega peaksid uute energiasõidukite tootjad valima hoolikalt. Näiteks pliiakud pakuvad keskmise haru jaoks piisavalt energiat, kuid töötamise ajal tekitab see ümbritsevale keskkonnale suurt kahju ja see kahju on hiljem korvamatu. Seetõttu on riik ökoloogilise ohutuse kaitsmiseks lisanud pliiakud keelatud ainete nimekirja. Arenguperioodil on nikkelmetallhüdriidakud saanud häid võimalusi, arendustehnoloogia on järk-järgult küpsenud ja ka rakendusala on laienenud. Võrreldes liitiumakudega on nende puudused siiski veidi ilmsemad. Näiteks on tavalistel akutootjatel keeruline kontrollida nikkelmetallhüdriidakude tootmiskulusid. Seetõttu on nikkelvesinikpatareide hind turul püsinud kõrge. Mõned uued energiasõidukite kaubamärgid, mis taotlevad kulutõhusust, vaevalt kaaluvad nende kasutamist autoosadena. Veelgi olulisem on see, et Ni-MH akud on ümbritseva õhu temperatuuri suhtes palju tundlikumad kui liitiumakud ja süttivad kõrge temperatuuri tõttu tõenäolisemalt. Pärast mitut võrdlust paistavad liitiumakud silma ja neid kasutatakse nüüd laialdaselt uutes energiasõidukites.
Liitiumakud suudavad uutele energiaallikatele energiat pakkuda just seetõttu, et nende positiivsetel ja negatiivsetel elektroodidel on aktiivsed materjalid. Materjalide pideva paigaldamise ja eraldamise käigus saadakse suur hulk elektrienergiat ning seejärel energia muundamise põhimõtte kohaselt vahetatakse elektrienergiat ja kineetilist energiat, et saavutada uutele energiaallikatele tugev energia, mis võimaldab sõidukil liikuda. Samal ajal, kui liitiumaku läbib keemilise reaktsiooni, neelab see soojust ja vabastab seda, et energia muundamine lõpule viia. Lisaks ei ole liitiumi aatom staatiline, see saab pidevalt liikuda elektrolüüdi ja diafragma vahel ning tekib sisemine polarisatsioonitakistus.
Nüüd eraldub ka soojus vastavalt. Uute energiaallikatega sõidukite liitiumaku ümbruse temperatuur on aga liiga kõrge, mis võib kergesti viia positiivsete ja negatiivsete separaatorite lagunemiseni. Lisaks koosneb uue energiaallikaga liitiumaku mitmest akupakist. Kõigi akude tekitatud soojus ületab tunduvalt ühe aku oma. Kui temperatuur ületab etteantud väärtuse, on aku äärmiselt plahvatusohtlik.
3. Aku soojushaldussüsteemi põhitehnoloogiad
Uute energiaallikatega sõidukite akuhaldussüsteemidele on nii kodu- kui ka välismaal pööratud suurt tähelepanu, käivitatud on rida uuringuid ja saadud palju tulemusi. See artikkel keskendub uue energiaallikaga sõiduki aku termilise haldussüsteemi aku järelejäänud energia täpsele hindamisele, aku tasakaalu haldamisele ja võtmetehnoloogiatele.termilise juhtimise süsteem.
3.1 Aku termilise juhtimissüsteemi jääkvõimsuse hindamismeetod
Teadlased on SOC hindamisse investeerinud palju energiat ja vaeva, kasutades peamiselt teaduslike andmete algoritme, nagu ampertunni integraalmeetod, lineaarse mudeli meetod, närvivõrgu meetod ja Kalmani filtri meetod, et teha suur hulk simulatsioonikatseid. Selle meetodi rakendamisel esineb aga sageli arvutusvigu. Kui viga õigeaegselt ei parandata, muutub arvutustulemuste vahe üha suuremaks. Selle puuduse kompenseerimiseks kombineerivad teadlased tavaliselt Anshi hindamismeetodit teiste meetoditega, et üksteist kontrollida ja saada kõige täpsemaid tulemusi. Täpsete andmete abil saavad teadlased aku tühjendusvoolu täpselt hinnata.
3.2 Aku soojushaldussüsteemi tasakaalustatud haldamine
Aku termilise juhtimissüsteemi tasakaaluhaldust kasutatakse peamiselt aku iga osa pinge ja võimsuse koordineerimiseks. Pärast erinevate akude kasutamist erinevates osades on võimsus ja pinge erinevad. Sel ajal tuleks tasakaaluhaldust kasutada kahe vahelise erinevuse kõrvaldamiseks. Ebajärjekindlus. Praegu on see kõige laialdasemalt kasutatav tasakaaluhalduse tehnika.
See jaguneb peamiselt kahte tüüpi: passiivne ekvalaiser ja aktiivne ekvalaiser. Rakenduse seisukohast on nende kahe ekvalaisermeetodi rakenduspõhimõtted üsna erinevad.
(1) Passiivne tasakaal. Passiivse tasakaalu põhimõte kasutab aku võimsuse ja pinge vahelist proportsionaalset seost, mis põhineb ühe patareide rea pingeandmetel, ja nende kahe muundamine saavutatakse üldiselt takistusliku tühjenemise teel: suure võimsusega aku energia tekitab takistusliku kuumutamise kaudu soojust, mis seejärel hajub õhu kaudu, saavutades energiakao eesmärgi. See tasakaalustamismeetod ei paranda aga aku kasutamise efektiivsust. Lisaks, kui soojuse hajumine on ebaühtlane, ei suuda aku ülekuumenemise probleemi tõttu aku termilist haldamist täita.
(2) Aktiivne tasakaal. Aktiivne tasakaal on passiivse tasakaalu täiustatud saadus, mis kompenseerib passiivse tasakaalu puudused. Realiseerimispõhimõtte seisukohast ei viita aktiivse tasakaalu põhimõte passiivse tasakaalu põhimõttele, vaid võtab kasutusele täiesti uue kontseptsiooni: aktiivne tasakaal ei muunda aku elektrienergiat soojusenergiaks, vaid hajutab selle, nii et kõrge energia kandub akust madala energiatarbega akusse. Lisaks ei riku selline ülekanne energia jäävuse seadust ning selle eelised on väikesed kaod, kõrge efektiivsus ja kiired tulemused. Tasakaalu haldamise koostise struktuur on aga suhteliselt keeruline. Kui tasakaalupunkti ei kontrollita korralikult, võib see aku liigse suuruse tõttu põhjustada pöördumatuid kahjustusi. Kokkuvõttes on nii aktiivsel kui ka passiivsel tasakaalu haldamisel oma eelised ja puudused. Konkreetsetes rakendustes saavad teadlased teha valikuid vastavalt liitiumaku pakkides olevate stringide mahutavusele ja arvule. Passiivseks ekvalaiseri haldamiseks sobivad väikese mahutavusega ja arvuliste liitiumakupakid ning aktiivseks ekvalaiseri haldamiseks suure mahutavusega ja arvukate võimsustega liitiumakupakid.
3.3 Aku soojushaldussüsteemis kasutatavad peamised tehnoloogiad
(1) Määrake aku optimaalne töötemperatuuri vahemik. Termohaldussüsteemi kasutatakse peamiselt aku ümbritseva temperatuuri koordineerimiseks, seega termohaldussüsteemi rakendusefekti tagamiseks kasutatakse teadlaste väljatöötatud võtmetehnoloogiat peamiselt aku töötemperatuuri määramiseks. Niikaua kui aku temperatuur hoitakse sobivas vahemikus, on liitiumaku alati parimas töökorras, pakkudes piisavalt energiat uute energiasõidukite tööks. Sel viisil on uute energiasõidukite liitiumaku jõudlus alati suurepärases seisukorras.
(2) Aku termilise vahemiku arvutamine ja temperatuuri ennustamine. See tehnoloogia hõlmab suurt hulka matemaatilisi mudelarvutusi. Teadlased kasutavad vastavaid arvutusmeetodeid aku sees oleva temperatuuri erinevuse määramiseks ja kasutavad seda aku võimaliku termilise käitumise ennustamise alusena.
(3) Soojusülekandekeskkonna valik. Soojushaldussüsteemi parem jõudlus sõltub soojusülekandekeskkonna valikust. Enamik tänapäeva uutest energiaallikatest kasutab jahutuskeskkonnana õhku/jahutusvedelikku. See jahutusmeetod on lihtne kasutada, madala tootmiskuluga ja suudab hästi saavutada aku soojuse hajutamise eesmärgi.PTC õhukütteseade/PTC jahutusvedeliku kütteseade)
(4) Kasutage paralleelset ventilatsiooni ja soojuse hajutamise konstruktsiooni. Liitiumakude vaheline ventilatsiooni ja soojuse hajutamise disain võib laiendada õhuvoolu, nii et see jaotub akude vahel ühtlaselt, lahendades tõhusalt aku moodulite vahelise temperatuurierinevuse.
(5) Ventilaatori ja temperatuuri mõõtmispunkti valik. Selles moodulis kasutasid teadlased teoreetiliste arvutuste tegemiseks suurt hulka katseid ja seejärel kasutasid nad ventilaatori energiatarbimise väärtuste saamiseks vedeliku mehaanika meetodeid. Seejärel kasutavad teadlased lõplike elementide meetodit, et leida kõige sobivam temperatuuri mõõtmispunkt aku temperatuuri andmete täpseks saamiseks.
Postituse aeg: 10. september 2024
