1. Kenmerken van lithiumbatterijen voor nieuwe energievoertuigen
Lithiumbatterijen hebben vooral de voordelen van een lage zelfontlading, hoge energiedichtheid, hoge cyclustijden en een hoge bedrijfsefficiëntie tijdens gebruik.Het gebruik van lithiumbatterijen als hoofdvoedingsapparaat voor nieuwe energie staat gelijk aan het verkrijgen van een goede energiebron.Daarom is bij de samenstelling van de hoofdcomponenten van nieuwe energievoertuigen het lithiumbatterijpakket, gerelateerd aan de lithiumbatterijcel, het belangrijkste kerncomponent en het kernonderdeel dat stroom levert, geworden.Tijdens het werkproces van lithiumbatterijen worden er bepaalde eisen gesteld aan de omgeving.Volgens de experimentele resultaten wordt de optimale werktemperatuur tussen 20°C en 40°C gehouden.Zodra de temperatuur rond de batterij de gespecificeerde limiet overschrijdt, zullen de prestaties van de lithiumbatterij aanzienlijk afnemen en zal de levensduur aanzienlijk worden verkort.Omdat de temperatuur rond de lithiumbatterij te laag is, zal het uiteindelijke ontlaadvermogen en de ontlaadspanning afwijken van de vooraf ingestelde norm en zal er een scherpe daling optreden.
Als de omgevingstemperatuur te hoog is, wordt de kans op thermische overstroming van de lithiumbatterij aanzienlijk vergroot en zal de interne warmte zich op een specifieke locatie verzamelen, wat ernstige problemen met de accumulatie van warmte veroorzaakt.Als dit deel van de warmte niet soepel kan worden afgevoerd, samen met de langere werktijd van de lithiumbatterij, is de batterij gevoelig voor explosies.Dit veiligheidsrisico vormt een grote bedreiging voor de persoonlijke veiligheid, dus lithiumbatterijen moeten vertrouwen op elektromagnetische koelapparatuur om de veiligheidsprestaties van de algehele apparatuur tijdens het werk te verbeteren.Het is duidelijk dat wanneer onderzoekers de temperatuur van lithiumbatterijen controleren, ze rationeel externe apparaten moeten gebruiken om warmte te exporteren en de optimale werktemperatuur van lithiumbatterijen te controleren.Nadat de temperatuurregeling de overeenkomstige normen heeft bereikt, zal het veilige rijdoel van nieuwe energievoertuigen nauwelijks meer in gevaar komen.
2. Warmteopwekkingsmechanisme van de nieuwe lithiumbatterij voor energievoertuigen
Hoewel deze batterijen kunnen worden gebruikt als voedingsapparaten, zijn de verschillen tussen de batterijen tijdens de daadwerkelijke toepassing duidelijker.Sommige batterijen hebben grotere nadelen, dus fabrikanten van nieuwe energievoertuigen moeten zorgvuldig kiezen.De loodzuuraccu levert bijvoorbeeld voldoende stroom voor de middelste tak, maar zal tijdens de werking ervan grote schade aan de omgeving veroorzaken, en deze schade zal later onherstelbaar zijn.Om de ecologische veiligheid te beschermen heeft het land daarom loodzuurbatterijen op de verboden lijst geplaatst.Tijdens de ontwikkelingsperiode hebben nikkel-metaalhydridebatterijen goede kansen gekregen, is de ontwikkelingstechnologie geleidelijk volwassen geworden en is ook het toepassingsgebied uitgebreid.In vergelijking met lithiumbatterijen zijn de nadelen echter enigszins voor de hand liggend.Het is bijvoorbeeld moeilijk voor gewone batterijfabrikanten om de productiekosten van nikkel-metaalhydridebatterijen onder controle te houden.Als gevolg hiervan is de prijs van nikkel-waterstofbatterijen op de markt hoog gebleven.Sommige merken van nieuwe energievoertuigen die prijsprestaties nastreven, zullen nauwelijks overwegen ze als auto-onderdelen te gebruiken.Belangrijker nog is dat Ni-MH-batterijen veel gevoeliger zijn voor de omgevingstemperatuur dan lithiumbatterijen, en dat ze sneller vlam vatten als gevolg van hoge temperaturen.Na meerdere vergelijkingen vallen lithiumbatterijen op en worden ze nu veel gebruikt in nieuwe energievoertuigen.
De reden waarom lithiumbatterijen energie kunnen leveren aan nieuwe energievoertuigen is juist omdat hun positieve en negatieve elektroden actieve materialen bevatten.Tijdens het proces van continue inbedding en extractie van materialen wordt een grote hoeveelheid elektrische energie verkregen, en vervolgens volgens het principe van energieconversie, de elektrische energie en kinetische energie. Om het doel van uitwisseling te bereiken, waardoor een sterke kracht wordt geleverd aan de nieuwe energievoertuigen kunnen het doel van lopen met de auto bereiken.Tegelijkertijd zal de lithiumbatterijcel, wanneer deze een chemische reactie ondergaat, de functie hebben om warmte te absorberen en warmte af te geven om de energieomzetting te voltooien.Bovendien is het lithiumatoom niet statisch, kan het continu bewegen tussen de elektrolyt en het diafragma, en is er interne polarisatieweerstand.
Nu wordt de warmte ook op de juiste manier afgevoerd.De temperatuur rond de lithiumbatterij van nieuwe energievoertuigen is echter te hoog, wat gemakkelijk kan leiden tot de ontbinding van de positieve en negatieve scheiders.Bovendien is de samenstelling van de nieuwe energie-lithiumbatterij samengesteld uit meerdere batterijpakketten.De warmte die door alle batterijpakketten wordt gegenereerd, is veel groter dan die van één enkele batterij.Wanneer de temperatuur een vooraf bepaalde waarde overschrijdt, is de batterij extreem explosiegevoelig.
3. Sleuteltechnologieën voor het thermische beheersysteem van de batterij
Voor het batterijbeheersysteem van nieuwe energievoertuigen hebben zowel in binnen- als buitenland veel aandacht besteed, een reeks onderzoeken gelanceerd en veel resultaten behaald.Dit artikel zal zich richten op de nauwkeurige evaluatie van het resterende batterijvermogen van het nieuwe thermische batterijbeheersysteem voor energievoertuigen, het batterijbalansbeheer en de belangrijkste technologieën die worden toegepast in dethermisch beheersysteem.
3.1 Methode voor het beoordelen van het restvermogen van het thermische managementsysteem van de batterij
Onderzoekers hebben veel energie en nauwgezette inspanningen gestoken in de SOC-evaluatie, waarbij ze voornamelijk wetenschappelijke data-algoritmen zoals de ampère-uur-integraalmethode, de lineaire modelmethode, de neurale netwerkmethode en de Kalman-filtermethode gebruiken om een groot aantal simulatie-experimenten uit te voeren.Bij de toepassing van deze methode komen echter vaak rekenfouten voor.Als de fout niet tijdig wordt gecorrigeerd, wordt het verschil tussen de rekenresultaten steeds groter.Om dit gebrek te compenseren combineren onderzoekers de Anshi-evaluatiemethode meestal met andere methoden om elkaar te verifiëren, om zo de meest nauwkeurige resultaten te verkrijgen.Met nauwkeurige gegevens kunnen onderzoekers de ontlaadstroom van de batterij nauwkeurig schatten.
3.2 Evenwichtig beheer van het thermische beheersysteem van de batterij
Het balansbeheer van het thermische beheersysteem van de batterij wordt voornamelijk gebruikt om de spanning en het vermogen van elk onderdeel van de batterij te coördineren.Nadat verschillende batterijen in verschillende onderdelen zijn gebruikt, zullen het vermogen en de spanning anders zijn.Op dit moment moet evenwichtsbeheer worden gebruikt om het verschil tussen beide te elimineren.Inconsistentie.Momenteel de meest gebruikte balansmanagementtechniek
Het is hoofdzakelijk verdeeld in twee typen: passieve egalisatie en actieve egalisatie.Vanuit het perspectief van de toepassing zijn de implementatieprincipes die door deze twee soorten egalisatiemethoden worden gebruikt behoorlijk verschillend.
(1) Passief evenwicht.Het principe van passieve egalisatie maakt gebruik van de proportionele relatie tussen batterijvermogen en spanning, gebaseerd op de spanningsgegevens van een enkele reeks batterijen, en de conversie van de twee wordt doorgaans bereikt door weerstandsontlading: de energie van een krachtige batterij genereert warmte door weerstandsverwarming, verdamp vervolgens door de lucht om het doel van energieverlies te bereiken.Deze egalisatiemethode verbetert de efficiëntie van het batterijgebruik echter niet.Als de warmteafvoer ongelijkmatig is, kan de batterij bovendien de taak van het thermische beheer van de batterij niet voltooien vanwege het probleem van oververhitting.
(2) Actief evenwicht.Actief evenwicht is een verbeterd product van passief evenwicht, dat de nadelen van passief evenwicht compenseert.Vanuit het oogpunt van het realisatieprincipe verwijst het principe van actieve egalisatie niet naar het principe van passieve egalisatie, maar neemt het een heel ander nieuw concept aan: actieve egalisatie zet de elektrische energie van de batterij niet om in warmte-energie en dissipeert deze. , zodat de hoge energie wordt overgedragen. De energie van de accu wordt overgedragen naar de energiezuinige accu.Bovendien is dit soort transmissie niet in strijd met de wet van energiebesparing en heeft het de voordelen van weinig verlies, hoge gebruiksefficiëntie en snelle resultaten.De samenstellingsstructuur van het balansbeheer is echter relatief ingewikkeld.Als het balanspunt niet goed wordt gecontroleerd, kan dit onomkeerbare schade aan het accupakket veroorzaken vanwege de buitensporige afmetingen ervan.Samenvattend hebben zowel actief balansbeheer als passief balansbeheer voor- en nadelen.Bij specifieke toepassingen kunnen onderzoekers keuzes maken op basis van de capaciteit en het aantal strings van lithiumbatterijpakketten.Lithiumbatterijpakketten met een lage capaciteit en een laag aantal zijn geschikt voor passief egalisatiebeheer, en lithiumbatterijpakketten met een hoge capaciteit en een hoog aantal zijn geschikt voor actief egalisatiebeheer.
3.3 De belangrijkste technologieën die worden gebruikt in het thermische beheersysteem van de batterij
(1) Bepaal het optimale bedrijfstemperatuurbereik van de batterij.Het thermische beheersysteem wordt voornamelijk gebruikt om de temperatuur rond de batterij te coördineren, dus om het toepassingseffect van het thermische beheersysteem te garanderen, wordt de door onderzoekers ontwikkelde sleuteltechnologie voornamelijk gebruikt om de werktemperatuur van de batterij te bepalen.Zolang de batterijtemperatuur binnen een passend bereik wordt gehouden, kan de lithiumbatterij altijd in de best mogelijke staat verkeren en voldoende vermogen leveren voor de werking van nieuwe energievoertuigen.Op deze manier kunnen de prestaties van de lithiumbatterijen van nieuwe energievoertuigen altijd in uitstekende staat zijn.
(2) Berekening van het thermische bereik van de batterij en temperatuurvoorspelling.Deze technologie omvat een groot aantal wiskundige modelberekeningen.De wetenschappers gebruiken overeenkomstige rekenmethoden om het temperatuurverschil in de batterij te bepalen, en gebruiken dit als basis om het mogelijke thermische gedrag van de batterij te voorspellen.
(3) Selectie van warmteoverdrachtsmedium.De superieure prestaties van het thermische beheersysteem zijn afhankelijk van de keuze van het warmteoverdrachtsmedium.De meeste huidige nieuwe energievoertuigen gebruiken lucht/koelvloeistof als koelmedium.Deze koelmethode is eenvoudig te bedienen, heeft lage productiekosten en kan het doel van de warmteafvoer van de batterij goed bereiken.PTC-luchtverwarmer/PTC-koelvloeistofverwarmer)
(4) Gebruik parallel ventilatie- en warmtedissipatiestructuurontwerp.Het ventilatie- en warmteafvoerontwerp tussen de lithiumbatterijpakketten kan de luchtstroom vergroten, zodat deze gelijkmatig over de batterijpakketten kan worden verdeeld, waardoor het temperatuurverschil tussen de batterijmodules effectief wordt opgelost.
(5) Selectie van ventilator- en temperatuurmeetpunten.In deze module gebruikten onderzoekers een groot aantal experimenten om theoretische berekeningen uit te voeren, en gebruikten vervolgens vloeistofmechanische methoden om waarden voor het energieverbruik van de ventilator te verkrijgen.Daarna zullen onderzoekers eindige elementen gebruiken om het meest geschikte temperatuurmeetpunt te vinden om zo nauwkeurig batterijtemperatuurgegevens te verkrijgen.
Posttijd: 25 juni 2023
