1. Karakteristika for lithiumbatterier til nye energikøretøjer
Litiumbatterier har hovedsageligt fordelene ved lav selvafladningshastighed, høj energitæthed, korte cyklustider og høj driftseffektivitet under brug. Brug af litiumbatterier som den primære strømkilde til ny energi svarer til at opnå en god strømkilde. Derfor er litiumbatteripakken, der er relateret til litiumbattericellen, blevet den vigtigste kernekomponent og den kernedel, der leverer strøm i sammensætningen af hovedkomponenterne i nye energikøretøjer. Under litiumbatteriers arbejdsproces er der visse krav til det omgivende miljø. Ifølge de eksperimentelle resultater holdes den optimale driftstemperatur på 20°C til 40°C. Når temperaturen omkring batteriet overstiger den angivne grænse, vil litiumbatteriets ydeevne blive betydeligt reduceret, og levetiden vil blive betydeligt reduceret. Fordi temperaturen omkring litiumbatteriet er for lav, vil den endelige afladningskapacitet og afladningsspændingen afvige fra den forudindstillede standard, og der vil være et kraftigt fald.
Hvis omgivelsestemperaturen er for høj, vil sandsynligheden for termisk løbning af lithiumbatteriet blive betydeligt forøget, og den interne varme vil samle sig på et bestemt sted, hvilket forårsager alvorlige problemer med varmeakkumulering. Hvis denne del af varmen ikke kan eksporteres gnidningsløst, sammen med lithiumbatteriets forlængede driftstid, er batteriet udsat for eksplosion. Denne sikkerhedsrisiko udgør en stor trussel mod den personlige sikkerhed, så lithiumbatterier skal stole på elektromagnetiske køleanordninger for at forbedre sikkerhedsydelsen af det samlede udstyr under drift. Det kan ses, at når forskere kontrollerer temperaturen på lithiumbatterier, skal de rationelt bruge eksterne enheder til at eksportere varme og kontrollere den optimale driftstemperatur for lithiumbatterier. Når temperaturkontrollen når de tilsvarende standarder, vil målet om sikker kørsel for nye energikøretøjer næppe være truet.
2. Varmegenereringsmekanisme for nyt energikøretøjs lithiumbatteri
Selvom disse batterier kan bruges som strømforsyninger, er forskellene mellem dem mere tydelige i den faktiske anvendelse. Nogle batterier har større ulemper, så producenter af nye energikøretøjer bør vælge omhyggeligt. For eksempel leverer blysyrebatterier tilstrækkelig strøm til mellemgrenen, men de vil forårsage stor skade på det omgivende miljø under drift, og denne skade vil være uoprettelig senere. Derfor har landet for at beskytte den økologiske sikkerhed sat blysyrebatterier på listen over forbudte batterier. I udviklingsperioden har nikkelmetalhydridbatterier fået gode muligheder, udviklingsteknologien er gradvist modnet, og anvendelsesområdet er også udvidet. Sammenlignet med lithiumbatterier er ulemperne dog lidt tydelige. For eksempel er det vanskeligt for almindelige batteriproducenter at kontrollere produktionsomkostningerne for nikkelmetalhydridbatterier. Som følge heraf er prisen på nikkelhydrogenbatterier på markedet forblevet høj. Nogle mærker af nye energikøretøjer, der stræber efter omkostningseffektivitet, vil næppe overveje at bruge dem som autodele. Endnu vigtigere er det, at Ni-MH-batterier er langt mere følsomme over for omgivelsestemperatur end lithiumbatterier og er mere tilbøjelige til at antændes på grund af høje temperaturer. Efter flere sammenligninger skiller lithiumbatterier sig ud og bruges nu i vid udstrækning i nye energikøretøjer.
Grunden til, at lithiumbatterier kan levere strøm til nye energikøretøjer, er netop, at deres positive og negative elektroder har aktive materialer. Under processen med kontinuerlig indlejring og udvinding af materialer opnås en stor mængde elektrisk energi, og derefter, i henhold til princippet om energiomdannelse, kan den elektriske energi og kinetiske energi udveksles for at opnå formålet med udveksling, og dermed levere en stærk kraft til de nye energikøretøjer, hvilket kan opnå formålet med at gå med bilen. Samtidig, når lithiumbattericellen gennemgår en kemisk reaktion, vil den have funktionen at absorbere varme og frigive varme for at fuldføre energiomdannelsen. Derudover er lithiumatomet ikke statisk, det kan bevæge sig kontinuerligt mellem elektrolytten og membranen, og der er polarisationsintern modstand.
Nu vil varmen også blive frigivet på passende vis. Temperaturen omkring litiumbatteriet i nye energibiler er dog for høj, hvilket let kan føre til nedbrydning af de positive og negative separatorer. Derudover er sammensætningen af det nye energi-litiumbatteri sammensat af flere batteripakker. Varmen, der genereres af alle batteripakkerne, overstiger langt varmen fra det enkelte batteri. Når temperaturen overstiger en forudbestemt værdi, er batteriet ekstremt udsat for eksplosion.
3. Nøgleteknologier i batteriets termiske styringssystem
Både hjemme og i udlandet har der været stor opmærksomhed på batteristyringssystemer i nye energikøretøjer, der er iværksat en række forskningsprojekter og har opnået mange resultater. Denne artikel vil fokusere på den nøjagtige evaluering af den resterende batteristrøm i det nye termiske batteristyringssystem til energikøretøjer, batteribalancestyring og nøgleteknologier, der anvendes i...termisk styringssystem.
3.1 Metode til vurdering af resteffekt i batterivarmestyringssystem
Forskere har investeret en masse energi og omhyggelig indsats i SOC-evaluering, primært ved hjælp af videnskabelige dataalgoritmer såsom ampere-time-integralmetoden, lineær modelmetoden, neurale netværksmetode og Kalman-filtermetoden til at udføre et stort antal simuleringseksperimenter. Der opstår dog ofte beregningsfejl under anvendelsen af denne metode. Hvis fejlen ikke rettes i tide, vil forskellen mellem beregningsresultaterne blive større og større. For at kompensere for denne mangel kombinerer forskere normalt Anshi-evalueringsmetoden med andre metoder for at verificere hinanden og dermed opnå de mest nøjagtige resultater. Med nøjagtige data kan forskere nøjagtigt estimere batteriets afladningsstrøm.
3.2 Balanceret styring af batteriets termiske styringssystem
Balancestyringen i batteriets termiske styringssystem bruges primært til at koordinere spænding og effekt for hver del af batteriet. Når forskellige batterier er blevet brugt i forskellige dele, vil effekt og spænding være forskellig. På nuværende tidspunkt bør balancestyring bruges til at eliminere forskellen mellem de to. Inkonsistens. I øjeblikket den mest anvendte balancestyringsteknik.
Det er hovedsageligt opdelt i to typer: passiv udligning og aktiv udligning. Fra et anvendelsesperspektiv er implementeringsprincipperne, der anvendes af disse to typer udligningsmetoder, ret forskellige.
(1) Passiv balance. Princippet om passiv udligning anvender det proportionale forhold mellem batteristrøm og spænding, baseret på spændingsdataene for en enkelt batteristreng, og omdannelsen af de to opnås generelt gennem modstandsafladning: energien fra et højtydende batteri genererer varme gennem modstandsopvarmning og spredes derefter gennem luften for at opnå energitab. Denne udligningsmetode forbedrer dog ikke batteriets effektivitet. Derudover, hvis varmeafledningen er ujævn, vil batteriet ikke være i stand til at udføre opgaven med batteriets termiske styring på grund af overophedningsproblemet.
(2) Aktiv balance. Aktiv balance er et opgraderet produkt af passiv balance, som kompenserer for ulemperne ved passiv balance. Fra et realiseringsprincip refererer princippet om aktiv udligning ikke til princippet om passiv udligning, men anvender et helt andet nyt koncept: Aktiv udligning omdanner ikke batteriets elektriske energi til varmeenergi og spreder den, så den høje energi overføres. Energien fra batteriet overføres til lavenergibatteriet. Desuden overtræder denne type transmission ikke loven om energibesparelse og har fordelene ved lavt tab, høj udnyttelsesgrad og hurtige resultater. Imidlertid er balancestyringens sammensætningsstruktur relativt kompliceret. Hvis balancepunktet ikke kontrolleres korrekt, kan det forårsage uoprettelig skade på batteripakken på grund af dens for store størrelse. Kort sagt har både aktiv balancestyring og passiv balancestyring fordele og ulemper. I specifikke anvendelser kan forskere træffe valg i henhold til kapaciteten og antallet af strenge af lithium-batteripakker. Lithium-batteripakker med lav kapacitet og lavt antal spændinger er velegnede til passiv udligningsstyring, og lithium-batteripakker med høj kapacitet og høj effekt er velegnede til aktiv udligningsstyring.
3.3 De vigtigste teknologier, der anvendes i batteriets termiske styringssystem
(1) Bestem batteriets optimale driftstemperaturområde. Termisk styringssystem bruges primært til at koordinere temperaturen omkring batteriet, så for at sikre termisk styringssystems anvendelseseffekt bruges den nøgleteknologi, som forskere har udviklet, primært til at bestemme batteriets driftstemperatur. Så længe batteritemperaturen holdes inden for et passende område, kan litiumbatteriet altid være i den bedste driftstilstand og give tilstrækkelig strøm til drift af nye energikøretøjer. På denne måde kan litiumbatteriets ydeevne i nye energikøretøjer altid være i fremragende stand.
(2) Beregning af batteriets termiske område og temperaturforudsigelse. Denne teknologi involverer et stort antal matematiske modelberegninger. Forskerne bruger tilsvarende beregningsmetoder til at bestemme temperaturforskellen inde i batteriet og bruger dette som grundlag for at forudsige batteriets mulige termiske adfærd.
(3) Valg af varmeoverføringsmedium. Den overlegne ydeevne af det termiske styringssystem afhænger af valget af varmeoverføringsmedium. De fleste af de nuværende nye energikøretøjer bruger luft/kølevæske som kølemedium. Denne kølemetode er enkel at betjene, har lave produktionsomkostninger og kan nemt opnå formålet med batteriets varmeafledning.PTC-luftvarmer/PTC kølevæskevarmer)
(4) Anvend parallel ventilation og varmeafledningsstrukturdesign. Ventilations- og varmeafledningsdesignet mellem lithium-batteripakkerne kan udvide luftstrømmen, så den kan fordeles jævnt mellem batteripakkerne og effektivt løse temperaturforskellen mellem batterimodulerne.
(5) Valg af målepunkter for ventilatorer og temperatur. I dette modul har forskerne anvendt et stort antal eksperimenter til at udføre teoretiske beregninger og derefter anvendt fluidmekaniske metoder til at opnå værdier for ventilatorernes strømforbrug. Derefter vil forskerne bruge finite elementer til at finde det mest passende temperaturmålepunkt for præcist at opnå data om batteritemperatur.
Opslagstidspunkt: 10. september 2024
