1. Einkenni litíumrafhlöður fyrir ný orkutæki
Litíumrafhlöður hafa aðallega kosti eins og lága sjálfúthleðsluhraða, mikla orkuþéttleika, langan hringrásartíma og mikla rekstrarhagkvæmni við notkun. Notkun litíumrafhlöðu sem aðalorkugjafa fyrir nýja orku jafngildir því að fá góða orkugjafa. Þess vegna hefur litíumrafhlöðupakkinn sem tengist litíumrafhlöðufrumunni orðið mikilvægasti kjarnaþátturinn og kjarninn sem veitir orku í samsetningu aðalíhluta nýrra orkutækja. Ákveðnar kröfur eru gerðar til umhverfisins við vinnslu litíumrafhlöðu. Samkvæmt tilraunaniðurstöðum er besti rekstrarhitinn haldið á bilinu 20°C til 40°C. Þegar hitastigið í kringum rafhlöðuna fer yfir tilgreind mörk mun afköst litíumrafhlöðunnar minnka verulega og endingartími hennar mun minnka verulega. Vegna þess að hitastigið í kringum litíumrafhlöðuna er of lágt mun lokaúthleðslugeta og úthleðsluspenna víkja frá fyrirfram ákveðnum staðli og það mun verða skarp lækkun.
Ef umhverfishitastigið er of hátt eykst líkurnar á hitaupphlaupi litíumrafhlöðunnar til muna og innri hiti safnast fyrir á ákveðnum stað, sem veldur alvarlegum vandamálum með hitauppsöfnun. Ef þessi hluti hitans getur ekki verið fluttur út á skilvirkan hátt, ásamt lengri notkunartíma litíumrafhlöðunnar, er hætta á sprengingu í rafhlöðunni. Þessi öryggishætta er mikil ógn við persónulegt öryggi, þannig að litíumrafhlöður verða að treysta á rafsegulkælitæki til að bæta öryggisafköst alls búnaðarins við notkun. Það má sjá að þegar vísindamenn stjórna hitastigi litíumrafhlöðu verða þeir að nota skynsamlega ytri tæki til að flytja út hita og stjórna bestu vinnuhita litíumrafhlöðu. Eftir að hitastýringin nær samsvarandi stöðlum verður örugg akstursmarkmið nýrra orkutækja varla ógnað.
2. Hitaframleiðslukerfi nýrrar litíumrafhlöðu fyrir orkugjafa
Þó að hægt sé að nota þessar rafhlöður sem rafmagn, þá er munurinn á þeim augljósari í raunverulegri notkun. Sumar rafhlöður hafa meiri galla, þannig að framleiðendur nýrra orkutækja ættu að velja vandlega. Til dæmis veitir blýsýrurafhlöður næga orku fyrir miðhluta rafgeymisins, en þær valda miklum skaða á umhverfinu við notkun og þetta tjón verður óbætanlegt síðar. Þess vegna, til að vernda vistfræðilegt öryggi, hefur landið sett blýsýrurafhlöður á bannlista. Á þróunartímabilinu hafa nikkel-málmhýdríð rafhlöður fengið góð tækifæri, þróunartæknin hefur smám saman þroskast og notkunarsviðið hefur einnig stækkað. Hins vegar, samanborið við litíumrafhlöður, eru gallarnir nokkuð augljósir. Til dæmis er erfitt fyrir venjulega rafhlöðuframleiðendur að stjórna framleiðslukostnaði nikkel-málmhýdríð rafhlöðu. Fyrir vikið hefur verð á nikkel-vetnisrafhlöðum á markaðnum haldist hátt. Sum ný vörumerki orkutækja sem sækjast eftir hagkvæmni munu varla íhuga að nota þær sem bílavarahluti. Mikilvægara er að Ni-MH rafhlöður eru mun næmari fyrir umhverfishita en litíumrafhlöður og eru líklegri til að kvikna í vegna mikils hitastigs. Eftir endurtekna samanburði standa litíumrafhlöður upp úr og eru nú mikið notaðar í nýjum orkugjöfum.
Ástæðan fyrir því að litíumrafhlöður geta veitt orku fyrir ný orkutæki er einmitt sú að jákvæðu og neikvæðu rafskautin þeirra eru með virkum efnum. Við stöðuga innfellingu og útdrátt efnisins fæst mikið magn af raforku og samkvæmt orkubreytingarreglunni er raforka og hreyfiorka skipt út til að ná fram tilgangi þess að veita ný orkutæki sterka orku og ná þannig fram að ganga með bílnum. Á sama tíma, þegar litíumrafhlöðufruman gengst undir efnahvörf, mun hún gegna því hlutverki að taka upp hita og losa hita til að ljúka orkubreytingunni. Að auki er litíumatómið ekki stöðugt, það getur hreyfst stöðugt á milli raflausnarinnar og himnunnar og það er innri pólunarviðnám.
Nú mun hitinn einnig losna á viðeigandi hátt. Hins vegar er hitastigið í kringum litíumrafhlöður nýrra orkutækja of hátt, sem getur auðveldlega leitt til niðurbrots jákvæðra og neikvæðra aðskilnaðar. Að auki er samsetning nýrra orku litíumrafhlöðu samsett úr mörgum rafhlöðupökkum. Hitinn sem myndast af öllum rafhlöðupökkunum er mun meiri en hitinn sem myndast af einni rafhlöðu. Þegar hitastigið fer yfir fyrirfram ákveðið gildi er rafhlaðan mjög viðkvæm fyrir sprengingu.
3. Lykiltækni í hitastjórnunarkerfi rafhlöðu
Rafhlöðustjórnunarkerfi nýrra orkugjafa hefur bæði heima og erlendis verið veitt mikilli athygli, rannsóknir hafa verið gerðar og margar niðurstöður hafa verið aflað. Þessi grein mun fjalla um nákvæma mat á eftirstandandi rafhlöðuorku í hitastjórnunarkerfi nýrra orkugjafa, jafnvægisstjórnun rafhlöðu og lykiltækni sem notuð er í...hitastjórnunarkerfi.
3.1 Aðferð til að meta afgangsorku í hitastjórnunarkerfi rafhlöðunnar
Rannsakendur hafa lagt mikla orku og vandvirkni í mat á SOC, aðallega með því að nota vísindalegar gagnareiknirit eins og amper-stunda heildunaraðferð, línulega líkanaaðferð, tauganetsaðferð og Kalman síuaðferð til að framkvæma fjölda hermunartilrauna. Hins vegar koma oft upp útreikningsvillur við beitingu þessarar aðferðar. Ef villan er ekki leiðrétt í tæka tíð verður bilið á milli útreikningsniðurstaðna sífellt stærra. Til að bæta upp fyrir þennan galla sameina vísindamenn venjulega Anshi matsaðferðina við aðrar aðferðir til að staðfesta hver aðra og fá sem nákvæmastar niðurstöður. Með nákvæmum gögnum geta vísindamenn metið útskriftarstraum rafhlöðunnar nákvæmlega.
3.2 Jafnvægisstjórnun á hitastjórnunarkerfi rafhlöðunnar
Jafnvægisstjórnun hitastýringarkerfis rafhlöðunnar er aðallega notuð til að samræma spennu og afl hvers hluta rafhlöðunnar. Eftir að mismunandi rafhlöður eru notaðar í mismunandi hlutum verður afl og spenna mismunandi. Á þessum tímapunkti ætti að nota jafnvægisstjórnun til að útrýma mismuninum á milli þessara tveggja. Ósamræmi. Sem stendur er þetta mest notaða jafnvægisstýringaraðferðin.
Það skiptist aðallega í tvo flokka: óvirka jöfnun og virk jöfnun. Frá sjónarhóli beitingar eru framkvæmdarreglurnar sem notaðar eru af þessum tveimur gerðum jöfnunaraðferða nokkuð ólíkar.
(1) Óvirk jafnvægisstilling. Meginreglan um óvirka jöfnun notar hlutfallslegt samband milli rafhlöðuorku og spennu, byggt á spennugögnum einnar rafhlöðuröð, og umbreyting þessara tveggja er almennt náð með viðnámslosun: orka öflugrar rafhlöðu myndar hita með viðnámshitun og dreifist síðan í loftið til að ná fram orkutapi. Þessi jöfnunaraðferð bætir þó ekki skilvirkni rafhlöðunnar. Að auki, ef varmadreifingin er ójöfn, mun rafhlaðan ekki geta lokið hitastjórnun rafhlöðunnar vegna ofhitnunarvandamála.
(2) Virkt jafnvægi. Virkt jafnvægi er uppfærð afurð óvirks jafnvægis, sem bætir upp ókosti óvirks jafnvægis. Frá sjónarhóli framkvæmdarreglunnar vísar meginreglan um virka jöfnun ekki til meginreglunnar um óvirka jöfnun, heldur notar hún allt annað hugtak: virk jöfnun breytir ekki raforku rafhlöðunnar í varmaorku og dreifir henni, þannig að mikil orka flyst. Orkan frá rafhlöðunni flyst yfir í lágorkurafhlöðuna. Ennfremur brýtur þessi tegund flutnings ekki gegn lögmáli orkusparnaðar og hefur kosti eins og lágt tap, mikla notkunarnýtni og skjótvirkni. Hins vegar er uppbygging jafnvægisstjórnunarinnar tiltölulega flókin. Ef jafnvægispunkturinn er ekki rétt stjórnaður getur það valdið óafturkræfum skemmdum á rafhlöðupakkanum vegna of mikillar stærðar. Í stuttu máli hafa bæði virk jafnvægisstjórnun og óvirk jafnvægisstjórnun kosti og galla. Í tilteknum forritum geta vísindamenn valið í samræmi við afkastagetu og fjölda strengja af litíumrafhlöðum. Lítíum-rafhlöður með lága afkastagetu og fáum afköstum henta fyrir óvirka jöfnunarstjórnun, og litíum-rafhlöður með háa afkastagetu og miklu afköstum henta fyrir virka jöfnunarstjórnun.
3.3 Helstu tækni sem notuð er í hitastjórnunarkerfi rafhlöðunnar
(1) Ákvarðið besta rekstrarhitastig rafhlöðunnar. Hitastjórnunarkerfið er aðallega notað til að samræma hitastigið í kringum rafhlöðuna, þannig að til að tryggja virkni hitastjórnunarkerfisins er lykiltækni sem vísindamenn hafa þróað aðallega notuð til að ákvarða rekstrarhitastig rafhlöðunnar. Svo lengi sem hitastig rafhlöðunnar er haldið innan viðeigandi marka getur litíumrafhlöðan alltaf verið í bestu rekstrarstöðu og veitt næga orku til notkunar nýrra orkutækja. Á þennan hátt getur litíumrafhlöðuafköst nýrra orkutækja alltaf verið í frábæru ástandi.
(2) Útreikningur á hitabili rafhlöðunnar og spá um hitastig. Þessi tækni felur í sér fjölda stærðfræðilegra líkanaútreikninga. Vísindamenn nota samsvarandi reikniaðferðir til að fá hitamismuninn inni í rafhlöðunni og nota þetta sem grunn til að spá fyrir um mögulega hitahegðun rafhlöðunnar.
(3) Val á varmaflutningsmiðli. Framúrskarandi afköst varmastjórnunarkerfisins eru háð vali á varmaflutningsmiðli. Flest ný orkutæki nota loft/kælivökva sem kælimiðil. Þessi kæliaðferð er einföld í notkun, lág framleiðslukostnaður og getur vel náð þeim tilgangi að dreifa varma rafhlöðunnar.PTC lofthitari/PTC kælivökvahitari)
(4) Notið samsíða loftræstingar- og varmaleiðnihönnun. Loftræsting og varmaleiðnihönnun milli litíumrafhlöðupakka getur aukið loftflæði þannig að það dreifist jafnt á milli rafhlöðupakka og leysir þannig hitastigsmuninn á milli rafhlöðueininganna á áhrifaríkan hátt.
(5) Val á mælipunktum fyrir viftu og hitastig. Í þessari einingu notuðu vísindamenn fjölda tilrauna til að framkvæma fræðilegar útreikningar og notuðu síðan vökvamekanískar aðferðir til að fá orkunotkun viftu. Að lokum munu vísindamenn nota endanlega þætti til að finna hentugasta mælipunktinn fyrir hitastig til að fá nákvæmar gögn um hitastig rafhlöðunnar.
Birtingartími: 10. september 2024
