1. Yangi energiya vositalari uchun lityum batareyalarning xususiyatlari
Lityum batareyalar asosan past o'z-o'zidan tushirish tezligi, yuqori energiya zichligi, yuqori tsikl vaqti va foydalanish paytida yuqori ish samaradorligi kabi afzalliklarga ega. Yangi energiya uchun asosiy quvvat qurilmasi sifatida lityum batareyalardan foydalanish yaxshi quvvat manbaini olishga tengdir. Shuning uchun, yangi energiya vositalarining asosiy komponentlari tarkibida lityum batareya xujayrasi bilan bog'liq lityum batareya to'plami uning eng muhim yadro komponenti va quvvatni ta'minlaydigan yadro qismiga aylandi. Lityum batareyalarning ishlash jarayonida atrof-muhit uchun ma'lum talablar mavjud. Tajriba natijalariga ko'ra, optimal ish harorati 20°C dan 40°C gacha saqlanadi. Batareya atrofidagi harorat belgilangan chegaradan oshib ketgandan so'ng, lityum batareyaning ishlashi sezilarli darajada kamayadi va xizmat muddati sezilarli darajada kamayadi. Lityum batareya atrofidagi harorat juda past bo'lgani uchun, oxirgi tushirish quvvati va tushirish kuchlanishi oldindan belgilangan standartdan chetga chiqadi va keskin pasayish bo'ladi.
Agar atrof-muhit harorati juda yuqori bo'lsa, lityum batareyaning issiqlik qochib ketish ehtimoli sezilarli darajada oshadi va ichki issiqlik ma'lum bir joyda to'planib, jiddiy issiqlik to'planish muammolarini keltirib chiqaradi. Agar issiqlikning bu qismi lityum batareyaning uzoq vaqt ishlashi bilan birga muammosiz eksport qilinmasa, batareya portlashga moyil bo'ladi. Bu xavfsizlik xavfi shaxsiy xavfsizlik uchun katta xavf tug'diradi, shuning uchun lityum batareyalar ishlayotganda umumiy uskunaning xavfsizlik ko'rsatkichlarini yaxshilash uchun elektromagnit sovutish moslamalariga tayanishi kerak. Tadqiqotchilar lityum batareyalarning haroratini nazorat qilganda, ular issiqlikni eksport qilish va lityum batareyalarning optimal ish haroratini nazorat qilish uchun tashqi qurilmalardan oqilona foydalanishlari kerakligini ko'rish mumkin. Haroratni boshqarish mos keladigan standartlarga yetgandan so'ng, yangi energiya vositalarining xavfsiz haydash maqsadi deyarli xavf ostida qolmaydi.
2. Yangi energiya vositalarining lityum batareyasining issiqlik ishlab chiqarish mexanizmi
Ushbu batareyalar quvvat qurilmalari sifatida ishlatilishi mumkin bo'lsa-da, amalda qo'llash jarayonida ular orasidagi farqlar aniqroq ko'rinadi. Ba'zi batareyalarning kamchiliklari kattaroq, shuning uchun yangi energiya vositalari ishlab chiqaruvchilari ehtiyotkorlik bilan tanlashlari kerak. Masalan, qo'rg'oshin-kislotali batareya o'rta tarmoq uchun yetarli quvvat beradi, ammo u ish paytida atrof-muhitga katta zarar yetkazadi va bu zarar keyinchalik tuzatib bo'lmaydigan bo'ladi. Shuning uchun, ekologik xavfsizlikni himoya qilish maqsadida mamlakat qo'rg'oshin-kislotali batareyalarni taqiqlangan ro'yxatga kiritdi. Rivojlanish davrida nikel-metall gidridli batareyalar yaxshi imkoniyatlarga ega bo'ldi, rivojlanish texnologiyasi asta-sekin rivojlandi va qo'llanilish doirasi ham kengaydi. Biroq, lityum batareyalar bilan solishtirganda, uning kamchiliklari biroz aniq. Masalan, oddiy batareya ishlab chiqaruvchilari uchun nikel-metall gidridli batareyalarning ishlab chiqarish xarajatlarini nazorat qilish qiyin. Natijada, bozorda nikel-vodorod batareyalarining narxi yuqori bo'lib qoldi. Xarajatlarni ko'paytirishga intiladigan ba'zi yangi energiya vositalari brendlari ularni avtomobil ehtiyot qismlari sifatida ishlatishni deyarli ko'rib chiqmaydi. Eng muhimi, Ni-MH batareyalari lityum batareyalarga qaraganda atrof-muhit haroratiga ancha sezgir va yuqori harorat tufayli yonib ketish ehtimoli ko'proq. Ko'p taqqoslashlardan so'ng, lityum batareyalar ajralib turadi va hozirda yangi energiya vositalarida keng qo'llaniladi.
Lityum batareyalar yangi energiya vositalari uchun energiya bilan ta'minlay olishining sababi, ularning musbat va manfiy elektrodlarida faol materiallar mavjudligidadir. Materiallarni uzluksiz joylashtirish va ajratib olish jarayonida katta miqdorda elektr energiyasi olinadi va keyin energiya konvertatsiyasi printsipiga ko'ra, elektr energiyasi va kinetik energiya almashinuv maqsadiga erishish uchun, shu bilan yangi energiya vositalariga kuchli quvvat yetkazib berish uchun, avtomobil bilan yurish maqsadiga erishish mumkin. Shu bilan birga, lityum batareya xujayrasi kimyoviy reaksiyaga kirishganda, u energiya konversiyasini yakunlash uchun issiqlikni yutish va issiqlikni chiqarish funktsiyasiga ega bo'ladi. Bundan tashqari, lityum atomi statik emas, u elektrolit va diafragma o'rtasida uzluksiz harakatlana oladi va qutblanish ichki qarshiligi mavjud.
Endi issiqlik ham mos ravishda chiqariladi. Biroq, yangi energiya vositalarining lityum batareyasi atrofidagi harorat juda yuqori, bu esa musbat va manfiy ajratgichlarning parchalanishiga olib kelishi mumkin. Bundan tashqari, yangi energiya lityum batareyasining tarkibi bir nechta batareya paketlaridan iborat. Barcha batareya paketlari tomonidan ishlab chiqarilgan issiqlik bitta batareyaning issiqlik miqdoridan ancha yuqori. Harorat oldindan belgilangan qiymatdan oshib ketganda, batareya portlashga juda moyil bo'ladi.
3. Batareya termal boshqaruv tizimining asosiy texnologiyalari
Yangi energiya vositalarining batareya boshqaruv tizimiga ham mamlakatimizda, ham chet elda katta e'tibor qaratildi, bir qator tadqiqotlar boshlandi va ko'plab natijalarga erishildi. Ushbu maqola yangi energiya vositalarining batareya termal boshqaruv tizimining qolgan batareya quvvatini aniq baholash, batareya balansini boshqarish va qo'llaniladigan asosiy texnologiyalarga bag'ishlanadi.issiqlik boshqaruv tizimi.
3.1 Batareya issiqlik boshqaruv tizimining qoldiq quvvatini baholash usuli
Tadqiqotchilar SOCni baholashga ko'p kuch va mashaqqatli mehnat sarfladilar, asosan amper-soat integral usuli, chiziqli model usuli, neyron tarmoq usuli va Kalman filtr usuli kabi ilmiy ma'lumotlar algoritmlaridan foydalanib, ko'p sonli simulyatsiya tajribalarini o'tkazdilar. Biroq, ushbu usulni qo'llash paytida ko'pincha hisoblash xatolari yuzaga keladi. Agar xato vaqt o'tishi bilan tuzatilmasa, hisoblash natijalari orasidagi tafovut tobora kattalashib boradi. Ushbu kamchilikni bartaraf etish uchun tadqiqotchilar odatda eng aniq natijalarga erishish uchun Anshi baholash usulini boshqa usullar bilan birlashtirib, bir-birini tekshiradilar. Aniq ma'lumotlar bilan tadqiqotchilar batareyaning zaryadsizlanish oqimini aniq baholashlari mumkin.
3.2 Batareya termal boshqaruv tizimini muvozanatli boshqarish
Batareya termal boshqaruv tizimining muvozanatni boshqarish asosan quvvat batareyasining har bir qismining kuchlanishi va quvvatini muvofiqlashtirish uchun ishlatiladi. Turli qismlarda turli batareyalar ishlatilgandan so'ng, quvvat va kuchlanish har xil bo'ladi. Bu vaqtda ikkalasi orasidagi farqni bartaraf etish uchun muvozanatni boshqarishdan foydalanish kerak. Nomuvofiqlik. Hozirgi vaqtda eng keng tarqalgan balansni boshqarish texnikasi
U asosan ikki turga bo'linadi: passiv tenglashtirish va faol tenglashtirish. Qo'llanilish nuqtai nazaridan, bu ikki turdagi tenglashtirish usullari tomonidan qo'llaniladigan amalga oshirish tamoyillari bir-biridan ancha farq qiladi.
(1) Passiv muvozanat. Passiv tenglashtirish printsipi batareya quvvati va kuchlanish o'rtasidagi mutanosib bog'liqlikdan foydalanadi, bu bitta batareya zanjirining kuchlanish ma'lumotlariga asoslanadi va ikkalasining konvertatsiyasi odatda qarshilik zaryadsizlanishi orqali amalga oshiriladi: yuqori quvvatli batareyaning energiyasi qarshilik isitish orqali issiqlik hosil qiladi, keyin energiya yo'qotish maqsadiga erishish uchun havo orqali tarqaladi. Biroq, bu tenglashtirish usuli batareyadan foydalanish samaradorligini oshirmaydi. Bundan tashqari, agar issiqlik tarqalishi notekis bo'lsa, batareya qizib ketish muammosi tufayli batareya termal boshqaruv vazifasini bajara olmaydi.
(2) Faol muvozanat. Faol muvozanat passiv muvozanatning yangilangan mahsulotidir, bu passiv muvozanatning kamchiliklarini qoplaydi. Amalga oshirish printsipi nuqtai nazaridan, faol tenglashtirish printsipi passiv tenglashtirish printsipiga ishora qilmaydi, balki butunlay boshqacha yangi kontseptsiyani qabul qiladi: faol tenglashtirish batareyaning elektr energiyasini issiqlik energiyasiga aylantirmaydi va uni tarqatadi, shunda yuqori energiya uzatiladi. Batareyadan energiya past energiyali batareyaga uzatiladi. Bundan tashqari, bu turdagi uzatish energiyani tejash qonunini buzmaydi va past yo'qotish, yuqori foydalanish samaradorligi va tezkor natijalar kabi afzalliklarga ega. Biroq, muvozanatni boshqarishning tarkibiy tuzilishi nisbatan murakkab. Agar muvozanat nuqtasi to'g'ri boshqarilmasa, u haddan tashqari kattaligi tufayli quvvat batareyasi blokiga qaytarib bo'lmaydigan zarar etkazishi mumkin. Xulosa qilib aytganda, faol balansni boshqarish va passiv balansni boshqarishning ham kamchiliklari va afzalliklari bor. Muayyan ilovalarda tadqiqotchilar lityum batareya paketlarining sig'imi va qatorlari soniga qarab tanlov qilishlari mumkin. Kam sig'imli, kam sonli lityum batareya paketlari passiv tenglashtirishni boshqarish uchun, yuqori sig'imli, yuqori sonli quvvatli lityum batareya paketlari esa faol tenglashtirishni boshqarish uchun mos keladi.
3.3 Batareya termal boshqaruv tizimida qo'llaniladigan asosiy texnologiyalar
(1) Batareyaning optimal ish harorati diapazonini aniqlang. Termal boshqaruv tizimi asosan batareya atrofidagi haroratni muvofiqlashtirish uchun ishlatiladi, shuning uchun termal boshqaruv tizimining qo'llanilish effektini ta'minlash uchun tadqiqotchilar tomonidan ishlab chiqilgan asosiy texnologiya asosan batareyaning ish haroratini aniqlash uchun ishlatiladi. Batareya harorati tegishli diapazonda saqlansa, lityum batareya har doim eng yaxshi ish holatida bo'lishi mumkin, bu yangi energiya vositalarining ishlashi uchun etarli quvvatni ta'minlaydi. Shu tarzda, yangi energiya vositalarining lityum batareyasining ishlashi har doim a'lo darajada bo'lishi mumkin.
(2) Batareyaning issiqlik diapazonini hisoblash va haroratni bashorat qilish. Ushbu texnologiya ko'plab matematik model hisob-kitoblarini o'z ichiga oladi. Olimlar batareya ichidagi harorat farqini olish uchun tegishli hisoblash usullaridan foydalanadilar va bundan batareyaning mumkin bo'lgan issiqlik xususiyatlarini bashorat qilish uchun asos sifatida foydalanadilar.
(3) Issiqlik tashuvchi vositani tanlash. Issiqlik boshqaruv tizimining yuqori ishlashi issiqlik tashuvchi vositani tanlashga bog'liq. Hozirgi yangi energiya vositalarining aksariyati sovutish vositasi sifatida havo/sovutish vositasidan foydalanadi. Ushbu sovutish usuli ishlatish oson, ishlab chiqarish xarajatlari past va batareya issiqligini tarqatish maqsadiga yaxshi erishishi mumkin.PTC havo isitgichi/PTC sovutish isitgichi)
(4) Parallel shamollatish va issiqlik tarqalish strukturasini loyihalashni qo'llang. Lityum batareya paketlari orasidagi shamollatish va issiqlik tarqalish dizayni havo oqimini kengaytirishi mumkin, shunda u batareya paketlari orasida teng taqsimlanishi mumkin, bu esa batareya modullari orasidagi harorat farqini samarali hal qiladi.
(5) Ventilyator va haroratni o'lchash nuqtasini tanlash. Ushbu modulda tadqiqotchilar nazariy hisob-kitoblarni amalga oshirish uchun ko'plab tajribalardan foydalanishdi va keyin ventilyator quvvat sarfi qiymatlarini olish uchun suyuqlik mexanikasi usullaridan foydalanishdi. Keyinchalik, tadqiqotchilar batareya harorati ma'lumotlarini aniq olish uchun eng mos haroratni o'lchash nuqtasini topish uchun chekli elementlardan foydalanadilar.
Nashr vaqti: 2024-yil 10-sentabr
