1. Хусусиятҳои батареяҳои литий барои мошинҳои нави энергетикӣ
Батареяҳои литийӣ асосан бартариҳои суръати пасти худидоракунии барқ, зичии баланди энергия, давраҳои баланд ва самаранокии баланди корӣ ҳангоми истифода доранд.Истифодаи батареяҳои литий ҳамчун дастгоҳи асосии нерӯи барқ барои энергияи нав ба гирифтани манбаи хуби нерӯ баробар аст.Аз ин рӯ, дар таркиби ҷузъҳои асосии мошинҳои нави энергетикӣ, бастаи батареяи литий, ки ба ҳуҷайраи батареяи литий алоқаманд аст, муҳимтарин ҷузъи асосии он ва қисми асосии он, ки қувваи барқро таъмин мекунад, табдил ёфтааст.Дар ҷараёни кори батареяҳои литий барои муҳити атроф талаботҳои муайян мавҷуданд.Мувофики натичахои тачрибавй харорати оптималии кор аз 20°С то 40°С нигох дошта мешавад.Пас аз он ки ҳарорати атрофи батарея аз ҳадди муқарраршуда зиёд мешавад, кори батареяи литий хеле кам мешавад ва мӯҳлати хидмат хеле кам мешавад.Азбаски ҳарорати атрофи батареяи литий хеле паст аст, иқтидори ниҳоии разряд ва шиддати разряд аз стандарти пешакӣ муқарраршуда дур мешавад ва коҳиши якбора ба амал меояд.
Агар ҳарорати муҳити атроф хеле баланд бошад, эҳтимолияти гурези гармии батареяи литий хеле зиёд мешавад ва гармии дохилӣ дар як макони мушаххас ҷамъ шуда, боиси мушкилоти ҷиддии ҷамъшавии гармӣ мегардад.Агар ин қисми гармиро ба таври осон содир кардан мумкин набошад, дар баробари муддати тӯлонии кори батареяи литий, батарея ба таркиш моил аст.Ин хатари бехатарӣ ба амнияти шахсӣ таҳдиди бузург дорад, аз ин рӯ батареяҳои литий бояд ба дастгоҳҳои хунуккунии электромагнитӣ такя кунанд, то кори бехатарии таҷҳизоти умумӣ ҳангоми кор беҳтар шавад.Мумкин аст, ки вақте муҳаққиқон ҳарорати батареяҳои литийиро назорат мекунанд, онҳо бояд барои содироти гармӣ аз дастгоҳҳои беруна оқилона истифода баранд ва ҳарорати оптималии кории батареяҳои литийиро назорат кунанд.Пас аз расидани назорати ҳарорат ба стандартҳои мувофиқ, ҳадафи бехатарии ронандагии мошинҳои нави энергетикӣ душвор аст.
2. Механизми тавлиди гармии батареяи литийии нерӯи барқи автомобилии нав
Гарчанде ки ин батареяҳоро метавон ҳамчун дастгоҳи барқ истифода кард, аммо дар ҷараёни татбиқи воқеӣ, фарқияти байни онҳо равшантар аст.Баъзе батареяҳо нуқсонҳои бештар доранд, аз ин рӯ истеҳсолкунандагони мошинҳои нави энергетикӣ бояд бодиққат интихоб кунанд.Масалан, аккумулятори сурб барои шохаи миёна кувваи кофй медихад, вале дар вакти кор карданаш ба мухити атроф зарари калон мерасонад ва ин зарар баъдтар ислохнашаванда мегардад.Аз ин рӯ, дар кишвар ба хотири ҳифзи амнияти экологӣ батареяҳои сурбӣ ба рӯйхати мамнӯъ дохил карда шудаанд.Дар давраи рушд, батареяҳои гидридҳои никелӣ-металлӣ имкониятҳои хуб ба даст оварданд, технологияи коркард тадриҷан ба камол расид ва доираи татбиқ низ васеъ гардид.Аммо, дар муқоиса бо батареяҳои литий, нуқсонҳои он каме аёнанд.Масалан, барои истеҳсолкунандагони оддии аккумулятор назорат кардани арзиши истеҳсоли батареяҳои гидридии никель-металлӣ душвор аст.Дар натиҷа, нархи батареяҳои никелӣ-гидрогенӣ дар бозор баланд боқӣ мондааст.Баъзе брендҳои нави мошинҳои энергетикӣ, ки аз паи иҷрои хароҷот истифода мебаранд, онҳоро ҳамчун қисмҳои автомобил истифода намебаранд.Муҳимтар аз ҳама, батареяҳои Ni-MH нисбат ба батареяҳои литийӣ ба ҳарорати муҳити зист ҳассостаранд ва эҳтимоли зиёд аз ҳарорати баланд оташ мегиранд.Пас аз муқоисаҳои сершумор, батареяҳои литий фарқ мекунанд ва ҳоло дар мошинҳои нави энергетикӣ васеъ истифода мешаванд.
Сабаби он, ки батареяҳои литий метавонанд барои мошинҳои нави энергетикӣ қувваи барқро таъмин кунанд, маҳз дар он аст, ки электродҳои мусбат ва манфии онҳо дорои маводи фаъол мебошанд.Дар ҷараёни пайвастан ва истихроҷи мавод миқдори зиёди энергияи барқ ба даст оварда мешавад ва пас аз он мувофиқи принсипи табдили энергия, энергияи барқ ва энергияи кинетикӣ Барои ноил шудан ба ҳадафи мубодила, ба ин васила қудрати қавӣ ба мошинҳои нави энергетикӣ, метавонанд ба ҳадафи рафтан бо мошин ноил шаванд.Ҳамзамон, вақте ки ҳуҷайраи батареяи литий ба реаксияи химиявӣ мегузарад, он вазифаи ҷабби гармӣ ва озод кардани гармиро барои табдили пурраи энергия дорад.Илова бар ин, атоми литий статикӣ нест, он метавонад пайваста дар байни электролит ва диафрагма ҳаракат кунад ва муқовимати дохилии поляризатсия вуҷуд дорад.
Акнун гармй низ ба таври бояду шояд бароварда мешавад.Бо вуҷуди ин, ҳарорат дар атрофи батареяи литийии мошинҳои нави энергетикӣ хеле баланд аст, ки ба осонӣ метавонад ба таҷзияи сепараторҳои мусбат ва манфӣ оварда расонад.Илова бар ин, таркиби батареяи нави энергетикии литий аз якчанд бастаҳои батарея иборат аст.Гармӣ, ки аз ҷониби ҳамаи бастаҳои батарея тавлид мешавад, аз гармии як батарея хеле зиёдтар аст.Вақте ки ҳарорат аз арзиши қаблан муайяншуда зиёд мешавад, батарея ба таркиш хеле моил аст.
3. Технологияҳои асосии системаи идоракунии гармии батарея
Барои системаи идоракунии батареяи мошинҳои нави энергетикӣ ҳам дар дохил ва ҳам дар хориҷа ба дараҷаи баланд таваҷҷӯҳ зоҳир карда, як қатор тадқиқотҳоро оғоз карданд ва натиҷаҳои зиёде ба даст оварданд.Ин мақола ба арзёбии дақиқи қувваи боқимондаи батареяи системаи идоракунии гармии батареяи нави энергетикии автомобил, идоракунии тавозуни батарея ва технологияҳои калидӣ, ки дарсистемаи идоракунии гармидиҳӣ.
3.1 Усули баҳодиҳии қувваи боқимондаи системаи идоракунии гармии батарея
Муҳаққиқон дар арзёбии SOC, асосан бо истифода аз алгоритмҳои маълумоти илмӣ, аз қабили усули интегралии ампер-соат, усули модели хатӣ, усули шабакаи нейронӣ ва усули филтри Калман барои анҷом додани шумораи зиёди таҷрибаҳои симулятсия кӯшишҳои зиёд ва кӯшишҳои зиёд сарф карданд.Аммо дар вакти татбики ин усул аксар вакт хатогихои хисобкуни руй медиханд.Агар хатой сари вакт ислох карда нашавад, фосилаи байни натичахои хисобу китоб торафт калон мешавад.Барои бартараф кардани ин камбуд, тадқиқотчиён одатан усули баҳодиҳии Анширо бо усулҳои дигар муттаҳид мекунанд, то ҳамдигарро тафтиш кунанд, то натиҷаҳои дақиқтарин ба даст оранд.Бо маълумоти дақиқ, тадқиқотчиён метавонанд ҷараёни разряди батареяро дақиқ ҳисоб кунанд.
3.2 Идоракунии мутавозуни системаи идоракунии гармии батарея
Идоракунии мувозинати системаи идоракунии гармии батарея асосан барои ҳамоҳангсозии шиддат ва қудрати ҳар як қисми батареяи барқӣ истифода мешавад.Пас аз он ки батареяҳои гуногун дар қисмҳои гуногун истифода мешаванд, қувва ва шиддат гуногун хоҳад буд.Дар айни замон, идоракунии тавозун бояд барои бартараф кардани фарқияти байни ин ду истифода шавад.номутобиқатӣ.Дар айни замон техникаи маъмултарини идоракунии тавозун истифода мешавад
Он асосан ба ду намуд тақсим мешавад: баробарсозии ғайрифаъол ва баробарсозии фаъол.Аз нуқтаи назари татбиқ, принсипҳои татбиқи ин ду намуди усули баробарсозӣ комилан фарқ мекунанд.
(1) Тавозуни пассивӣ.Принсипи баробарсозии ғайрифаъол муносибати мутаносиби қувваи батарея ва шиддатро дар асоси маълумотҳои шиддати як сатри батарея истифода мебарад ва табдили ин ду одатан тавассути разряди муқовимат ба даст меояд: энергияи батареяи пуриқтидор гармиро тавлид мекунад тавассути гармидиҳии муқовимат, Сипас тавассути ҳаво пароканда кунед, то ба ҳадафи талафоти энергия ноил шавед.Аммо, ин усули баробарсозӣ самаранокии истифодаи батареяро беҳтар намекунад.Илова бар ин, агар паҳншавии гармӣ нобаробар бошад, батарея аз сабаби мушкилоти аз ҳад зиёд гарм кардани батарея вазифаи идоракунии гармии батареяро иҷро карда наметавонад.
(2) Тавозуни фаъол.Тавозуни фаъол маҳсули такмилёфтаи тавозуни ғайрифаъол мебошад, ки нуқсонҳои тавозуни пассивиро ҷуброн мекунад.Аз нуктаи назари принципи амалй принципи баробаркунии фаъол ба принципи баробаркунии пассив дахл надорад, балки концепцияи тамоман дигарро кабул мекунад: баробаркунии фаъол энергияи электри аккумуляторро ба энергияи гармй табдил намедихад ва онро пароканда мекунад. , ба тавре ки энергияи баланд интиқол дода мешавад Энергияи батарея ба батареяи камқувват интиқол дода мешавад.Гузашта аз ин, ин навъи интиқол қонуни сарфаи энергияро вайрон намекунад ва бартариҳои кам талафот, самаранокии баланди истифода ва натиҷаҳои зуд дорад.Аммо сохтори таркибии идоракунии баланс нисбатан мураккаб аст.Агар нуқтаи тавозуни дуруст назорат карда нашавад, он метавонад ба бастаи батареяи барқӣ аз сабаби андозаи аз ҳад зиёди он зарари бебозгашт расонад.Хулоса, ҳам идоракунии мувозинати фаъол ва ҳам идоракунии тавозуни ғайрифаъол нуқсонҳо ва бартариҳо доранд.Дар барномаҳои мушаххас, муҳаққиқон метавонанд аз рӯи иқтидор ва шумораи сатри бастаҳои батареяи литий интихоб кунанд.Бастаҳои батареяи литийии камиқтидор барои идоракунии баробарсозии ғайрифаъол мувофиқанд ва бастаҳои батареяи литийии дорои иқтидори зиёд ва рақами баланд барои идоракунии фаъоли баробарсозӣ мувофиқанд.
3.3 Технологияҳои асосие, ки дар системаи идоракунии гармии батарея истифода мешаванд
(1) Диапазони оптималии ҳарорати кори батареяро муайян кунед.Системаи идоракунии гармидиҳӣ асосан барои ҳамоҳангсозии ҳарорат дар атрофи батарея истифода мешавад, аз ин рӯ бо мақсади таъмини таъсири татбиқи системаи идоракунии гармидиҳӣ, технологияи калидии таҳиякардаи муҳаққиқон асосан барои муайян кардани ҳарорати кории батарея истифода мешавад.То он даме, ки ҳарорати батарея дар доираи мувофиқ нигоҳ дошта мешавад, батареяи литий метавонад ҳамеша дар ҳолати беҳтарини корӣ бошад ва қувваи кофӣ барои кори мошинҳои нави энергетикиро таъмин кунад.Бо ин роҳ, кори батареяи литийии мошинҳои нави энергетикӣ ҳамеша метавонад дар ҳолати аъло бошад.
(2) Ҳисоб кардани диапазони гармии батарея ва пешгӯии ҳарорат.Ин технология шумораи зиёди ҳисобҳои модели математикиро дар бар мегирад.Олимон усулҳои мувофиқи ҳисобкуниро барои ба даст овардани фарқияти ҳарорат дар дохили батарея истифода мебаранд ва онро ҳамчун асос барои пешгӯии рафтори эҳтимолии гармии батарея истифода мебаранд.
(3) Интихоби воситаи интиқоли гармӣ.Фаъолияти олии системаи идоракунии гармидиҳӣ аз интихоби воситаи интиқоли гармӣ вобаста аст.Аксари мошинҳои нави энергетикии кунунӣ ҳаво / хунуккуниро ҳамчун муҳити хунуккунӣ истифода мебаранд.Ин усули хунуккунӣ барои кор кардан осон аст, арзиши истеҳсолӣ паст аст ва метавонад ба ҳадафи паҳншавии гармии батарея ноил шавад.(Гармкунаки ҳавоии PTC/Гармкунаки сардкунандаи PTC)
(4) Тарҳи сохтори вентилятсияи мувозӣ ва паҳншавии гармиро қабул кунед.Тарҳи вентилятсия ва паҳншавии гармӣ байни бастаҳои батареяи литий метавонад ҷараёни ҳаворо васеъ кунад, то он дар байни бастаҳои батарея ба таври баробар тақсим карда шавад ва фарқияти ҳарорат байни модулҳои батареяро самаранок ҳал кунад.
(5) Интихоби нуқтаи ченкунии ҳаво ва ҳарорат.Дар ин модул, муҳаққиқон барои анҷом додани ҳисобҳои назариявӣ миқдори зиёди таҷрибаҳоро истифода бурданд ва сипас усулҳои механикаи моеъро барои ба даст овардани арзишҳои истеъмоли қувваи мухлис истифода карданд.Пас аз он, муҳаққиқон унсурҳои ниҳоиро барои пайдо кардани нуқтаи мувофиқтарини андозагирии ҳарорат истифода мебаранд, то маълумоти дақиқи ҳарорати батареяро ба даст оранд.
Вақти фиристодан: июн-25-2023
