1. Charakteristike vu Lithiumbatterien fir nei Energieautoen
Lithiumbatterien hunn haaptsächlech d'Virdeeler vun enger gerénger Selbstentladungsquote, héijer Energiedicht, héijen Zykluszäiten an héijer Betribseffizienz beim Gebrauch. D'Benotzung vu Lithiumbatterien als Haaptstroumnetz fir nei Energie ass gläichwäerteg mat enger gudder Energiequell. Dofir ass an der Zesummesetzung vun den Haaptkomponente vun neien Energiefahrzeugen de Lithiumbatteriepack, deen an der Lithiumbatteriezell ass, zu senger wichtegster Kärkomponent an dem Kärdeel ginn, deen d'Stroum liwwert. Wärend dem Aarbechtsprozess vu Lithiumbatterien ginn et gewëssen Ufuerderungen un d'Ëmfeld. No den experimentellen Resultater gëtt déi optimal Aarbechtstemperatur bei 20°C bis 40°C gehalen. Soubal d'Temperatur ronderëm d'Batterie déi spezifizéiert Limit iwwerschreit, gëtt d'Leeschtung vun der Lithiumbatterie staark reduzéiert an d'Liewensdauer gëtt staark reduzéiert. Well d'Temperatur ronderëm d'Lithiumbatterie ze niddreg ass, wäicht déi endgülteg Entladungskapazitéit an d'Entladungsspannung vum virdefinéierte Standard of, an et gëtt e staarke Réckgang.
Wann d'Ëmfeldtemperatur ze héich ass, erhéicht sech d'Wahrscheinlechkeet vun engem thermesche Laf vun der Lithiumbatterie staark, an d'intern Hëtzt sammelt sech op enger spezifescher Plaz, wat zu eeschte Problemer mat der Hëtztakkumulatioun féiert. Wann dësen Deel vun der Hëtzt net reibungslos exportéiert ka ginn, zesumme mat der verlängerter Aarbechtszäit vun der Lithiumbatterie, ass d'Batterie ufälleg fir Explosioun. Dës Sécherheetsgefor stellt eng grouss Bedrohung fir d'perséinlech Sécherheet duer, dofir mussen d'Lithiumbatterien op elektromagnetesch Killgeräter vertrauen, fir d'Sécherheetsleistung vun der Gesamtausrüstung beim Betrib ze verbesseren. Et ass ze gesinn, datt wann d'Fuerscher d'Temperatur vu Lithiumbatterien kontrolléieren, si rational extern Geräter benotze mussen, fir d'Hëtzt ze exportéieren an déi optimal Aarbechtstemperatur vu Lithiumbatterien ze kontrolléieren. Nodeems d'Temperaturkontroll déi entspriechend Standarden erreecht huet, gëtt d'Sécherheetszil vun neien Energiefahrzeugen kaum menacéiert.
2. Hëtztgeneratiounsmechanismus vun enger neier Lithiumbatterie fir Energiefahrzeugen
Och wann dës Batterien als Stroumversuergungsapparater kënne benotzt ginn, sinn d'Ënnerscheeder tëscht hinnen am Prozess vun der aktueller Uwendung méi offensichtlech. Verschidde Batterien hunn nach méi grouss Nodeeler, dofir sollten d'Hiersteller vun neien Energieautoen virsiichteg wielen. Zum Beispill liwwert d'Bläibatterie genuch Energie fir déi mëttelst Branche, awer si wäert während hirem Betrib groussen Schued un der Ëmgéigend verursaachen, an dëse Schued wäert spéider irreparabel sinn. Dofir huet d'Land, fir d'ökologesch Sécherheet ze schützen, Bläibatterien op d'Verbuetlëscht gesat. Wärend der Entwécklungszäit hunn Nickel-Metallhydrid-Batterien gutt Méiglechkeeten kritt, d'Entwécklungstechnologie ass lues a lues gereift ginn, an den Uwendungsberäich huet sech och erweidert. Am Verglach mat Lithiumbatterien sinn hir Nodeeler awer liicht offensichtlech. Zum Beispill ass et schwéier fir normal Batteriehersteller d'Produktiounskäschte vun Nickel-Metallhydrid-Batterien ze kontrolléieren. Dofir ass de Präis vun Nickel-Waasserstoff-Batterien um Maart héich bliwwen. Verschidde Marken vun neien Energieautoen, déi Käschteleistung verfollegen, wäerten se kaum als Autodeeler benotzen. Méi wichteg ass, datt Ni-MH-Batterien vill méi empfindlech op Ëmgéigendstemperatur si wéi Lithiumbatterien, a si méi wahrscheinlech duerch héich Temperaturen Feier unzefänken. No ville Vergläicher ënnerscheede sech Lithium-Batterien a gi elo wäit verbreet an neien Energieautoen agesat.
De Grond, firwat Lithiumbatterien nei Energiegefierer mat Stroum versuerge kënnen, ass genee well hir positiv an negativ Elektroden aktiv Materialien hunn. Wärend dem Prozess vun der kontinuéierlecher Anbauung an Extraktioun vu Materialien gëtt eng grouss Quantitéit un elektrescher Energie gewonnen, an dann, no dem Prinzip vun der Energiekonversioun, kënnen déi elektresch Energie an d'kinetesch Energie den Zweck vum Austausch erreechen, sou datt eng staark Kraaft un déi nei Energiegefierer geliwwert gëtt, an den Zweck vum Foussgoe mam Auto erreecht ka ginn. Gläichzäiteg, wann d'Lithiumbatteriezell eng chemesch Reaktioun mécht, huet se d'Funktioun Hëtzt opzehuelen an Hëtzt fräizesetzen fir d'Energiekonversioun ofzeschléissen. Zousätzlech ass den Lithiumatom net statesch, et kann sech kontinuéierlech tëscht dem Elektrolyt an der Membran beweegen, an et gëtt e polarisatoreschen internen Widderstand.
Elo gëtt d'Hëtzt och entspriechend ofgelooss. Wéi och ëmmer, d'Temperatur ronderëm d'Lithiumbatterie vun den neien Energieautoen ass ze héich, wat liicht zu der Zersetzung vun de positiven an negativen Trenner féiere kann. Zousätzlech besteet d'Zesummesetzung vun der neier Energie-Lithiumbatterie aus verschiddene Batteriepacks. D'Hëtzt, déi vun all de Batteriepacks generéiert gëtt, ass wäit méi héich wéi déi vun der eenzeger Batterie. Wann d'Temperatur e virbestëmmte Wäert iwwerschreit, ass d'Batterie extrem ufälleg fir Explosioun.
3. Schlësseltechnologien vum Batteriethermesche Managementsystem
Fir de Batteriemanagementsystem vun neien Energieautoen gouf souwuel am Inland wéi och am Ausland vill Opmierksamkeet geschenkt, eng Serie vu Fuerschunge gestart a vill Resultater erreecht. Dësen Artikel konzentréiert sech op déi genee Evaluatioun vun der verbleiwender Batterieleeschtung vum neien thermesche Managementsystem fir Batterien vun Energieautoen, d'Batteriebilanzmanagement an d'Schlësseltechnologien, déi an der ... agesat ginn.thermescht Gestiounssystem.
3.1 Method fir d'Bewäertung vun der Reschtleistung vum Batteriethermesche Managementsystem
D'Fuerscher hunn vill Energie an Ustrengungen an d'SOC-Evaluatioun investéiert, haaptsächlech mat wëssenschaftlechen Datenalgorithmen wéi der Ampere-Stonnen-Integralmethod, der linearer Modellmethod, der neuronaler Netzwierkmethod an der Kalman-Filtermethod, fir eng grouss Zuel vu Simulatiounsexperimenter duerchzeféieren. Wéi och ëmmer, bei der Uwendung vun dëser Method trieden dacks Rechenfehler op. Wann de Feeler net rechtzäiteg korrigéiert gëtt, gëtt den Ënnerscheed tëscht de Berechnungsresultater ëmmer méi grouss. Fir dëse Feeler auszegläichen, kombinéieren d'Fuerscher normalerweis d'Anshi-Evaluatiounsmethod mat anere Methoden, fir sech géigesäiteg ze verifizéieren, fir déi geneest Resultater ze kréien. Mat geneeën Donnéeën kënnen d'Fuerscher den Entladungsstroum vun der Batterie genee schätzen.
3.2 Ausgeglachene Gestioun vum Batteriethermesche Gestiounssystem
D'Gläichgewiichtsmanagement vum Batterie-Thermomanagementsystem gëtt haaptsächlech benotzt fir d'Spannung an d'Leeschtung vun all Deel vun der Batterie ze koordinéieren. Nodeems verschidde Batterien an de verschiddenen Deeler benotzt goufen, wäert d'Leeschtung an d'Spannung ënnerschiddlech sinn. Zu dësem Zäitpunkt sollt d'Gläichgewiichtsmanagement benotzt ginn fir den Ënnerscheed tëscht deenen zwee ze eliminéieren. Inkonsistenz. Aktuell déi am meeschte verbreet Gläichgewiichtsmanagementtechnik.
Et ass haaptsächlech an zwou Zorten opgedeelt: passiv Ausgläichung an aktiv Ausgläichung. Aus der Siicht vun der Uwendung sinn d'Ëmsetzungsprinzipien, déi vun dësen zwou Zorte vun Ausgläichungsmethoden benotzt ginn, ganz ënnerschiddlech.
(1) Passivt Gläichgewiicht. De Prinzip vun der passiver Ausgläichung benotzt d'proportional Bezéiung tëscht Batterieleistung a Spannung, baséiert op den Spannungsdaten vun enger eenzeger Batteriekette, an d'Ëmwandlung vun deenen zwee gëtt allgemeng duerch Widderstandsentladung erreecht: d'Energie vun enger Batterie mat héijer Leeschtung generéiert Hëtzt duerch Widderstandserhëtzung, déi dann duerch d'Loft verdeelt gëtt fir den Zweck vum Energieverloscht z'erreechen. Dës Ausgläichungsmethod verbessert awer net d'Effizienz vun der Batteriebenotzung. Zousätzlech, wann d'Hëtztofleedung ongläichméisseg ass, kann d'Batterie net fäeg sinn, d'Aufgab vum Batteriethermesche Management wéinst dem Problem vun der Iwwerhëtzung ze erfëllen.
(2) Aktiv Gläichgewiicht. Aktiv Gläichgewiicht ass en verbessert Produkt vum passive Gläichgewiicht, wat d'Nodeeler vum passive Gläichgewiicht ausgläicht. Aus der Siicht vum Realiséierungsprinzip bezitt sech de Prinzip vun der aktiver Gläichgewiicht net op de Prinzip vun der passiver Gläichgewiicht, mä adoptéiert en neit Konzept: Aktiv Gläichgewiicht konvertéiert d'elektresch Energie vun der Batterie net an Hëtztenergie a verdeelt se, sou datt déi héich Energie vun der Batterie op déi niddreg Energiebatterie transferéiert gëtt. Ausserdeem verstéisst dës Zort vun Iwwerdroung net géint d'Gesetz vun der Energieerhaalung a weist d'Virdeeler vun niddrege Verloschter, héijer Notzungseffizienz a schnelle Resultater. D'Zesummesetzungsstruktur vum Gläichgewiichtsmanagement ass awer relativ komplizéiert. Wann de Gläichgewiichtspunkt net richteg kontrolléiert gëtt, kann et irreversibel Schied un der Batteriepack verursaachen wéinst senger exzessiver Gréisst. Zesummegefaasst hunn souwuel aktiv Gläichgewiichtsmanagement wéi och passiv Gläichgewiichtsmanagement Nodeeler an Virdeeler. A spezifeschen Uwendungen kënnen d'Fuerscher Wiel no der Kapazitéit an der Zuel vun de Ketten vu Lithium-Batteriepacks treffen. Lithium-Batteriepacks mat gerénger Kapazitéit a gerénger Zuel si gëeegent fir passiv Ausgläichsmanagement, an Lithium-Batteriepacks mat héijer Kapazitéit a grousser Leeschtung si gëeegent fir aktiv Ausgläichsmanagement.
3.3 Déi wichtegst Technologien, déi am Batteriethermesche Managementsystem benotzt ginn
(1) Bestëmmt den optimale Betribstemperaturberäich vun der Batterie. Den Thermomanagementsystem gëtt haaptsächlech benotzt fir d'Temperatur ronderëm d'Batterie ze koordinéieren, dofir gëtt déi vun de Fuerscher entwéckelt Schlësseltechnologie haaptsächlech benotzt fir d'Betribstemperatur vun der Batterie ze bestëmmen, fir den Uwendungseffekt vum Thermomanagementsystem ze garantéieren. Soulaang d'Batterietemperatur an engem passenden Beräich gehale gëtt, kann d'Lithiumbatterie ëmmer am beschten Aarbechtszoustand sinn a genuch Leeschtung fir de Betrib vun neien Energiefahrzeugen liwweren. Op dës Manéier kann d'Lithiumbatterieleistung vun neien Energiefahrzeugen ëmmer an engem exzellenten Zoustand sinn.
(2) Berechnung vum thermesche Beräich vun der Batterie a Viraussoe vun der Temperatur. Dës Technologie ëmfaasst eng grouss Zuel vu mathematesche Modellberechnungen. D'Wëssenschaftler benotzen entspriechend Berechnungsmethoden fir den Temperaturënnerscheed an der Batterie ze kréien, an dës als Basis fir dat méiglecht thermescht Verhalen vun der Batterie virauszesoen.
(3) Auswiel vum Wärmetransfermedium. Déi iwwerleeën Leeschtung vum Wärmemanagementsystem hänkt vun der Wiel vum Wärmetransfermedium of. Déi meescht vun den aktuellen neien Energieautoen benotzen Loft/Kältemëttel als Killmëttel. Dës Killmethod ass einfach ze bedreiwen, huet niddreg Fabrikatiounskäschten a kann den Zweck vun der Batteriehëtztofleedung gutt erreechen.PTC Loftheizung/PTC-Kühlmittelheizung)
(4) Benotzt e parallelt Belëftungs- an Hëtztofleedungsdesign. Den Design vun der Belëftung an der Hëtztofleedung tëscht de Lithium-Batterien kann de Loftfloss erweideren, sou datt en gläichméisseg tëscht de Batterien verdeelt ka ginn, wat den Temperaturdifferenz tëscht de Batteriemoduler effektiv léist.
(5) Auswiel vu Ventilator- a Temperaturmiesspunkten. An dësem Modul hunn d'Fuerscher eng grouss Zuel vun Experimenter benotzt fir theoretesch Berechnungen ze maachen, an duerno Fluidmechanikmethoden benotzt fir de Stroumverbrauchswäerter vum Ventilator ze kréien. Duerno wäerten d'Fuerscher Finite Elementer benotzen fir dee passendsten Temperaturmiesspunkt ze fannen, fir genee Batterietemperaturdaten ze kréien.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 10. September 2024
