1. Característiques de les bateries de liti per a vehicles de nova energia
Les bateries de liti tenen principalment els avantatges d'una baixa taxa d'autodescàrrega, alta densitat d'energia, temps de cicle elevats i alta eficiència operativa durant l'ús.Utilitzar bateries de liti com a principal dispositiu d'alimentació per a la nova energia equival a obtenir una bona font d'energia.Per tant, en la composició dels components principals dels vehicles de nova energia, el paquet de bateries de liti relacionat amb la cèl·lula de la bateria de liti s'ha convertit en el seu component bàsic més important i la part central que proporciona energia.Durant el procés de treball de les bateries de liti, hi ha certs requisits per al medi ambient.Segons els resultats experimentals, la temperatura de treball òptima es manté entre 20 °C i 40 °C.Una vegada que la temperatura al voltant de la bateria superi el límit especificat, el rendiment de la bateria de liti es reduirà considerablement i la vida útil es reduirà considerablement.Com que la temperatura al voltant de la bateria de liti és massa baixa, la capacitat de descàrrega final i la tensió de descàrrega es desviaran de l'estàndard preestablert i hi haurà una caiguda brusca.
Si la temperatura ambient és massa alta, la probabilitat de fuga tèrmica de la bateria de liti augmentarà molt i la calor interna s'acumularà en un lloc específic, causant greus problemes d'acumulació de calor.Si aquesta part de la calor no es pot exportar sense problemes, juntament amb el temps de treball prolongat de la bateria de liti, la bateria és propensa a l'explosió.Aquest perill per a la seguretat suposa una gran amenaça per a la seguretat personal, de manera que les bateries de liti han de dependre de dispositius de refrigeració electromagnètic per millorar el rendiment de seguretat de l'equip general quan es treballa.Es pot veure que quan els investigadors controlen la temperatura de les bateries de liti, han d'utilitzar racionalment dispositius externs per exportar calor i controlar la temperatura de treball òptima de les bateries de liti.Un cop el control de temperatura assoleixi els estàndards corresponents, l'objectiu de conducció segura dels vehicles de nova energia gairebé no es veurà amenaçat.
2. Mecanisme de generació de calor de la bateria de liti d'energia del vehicle de nova energia
Tot i que aquestes bateries es poden utilitzar com a dispositius d'alimentació, en el procés d'aplicació real, les diferències entre elles són més evidents.Algunes bateries tenen majors desavantatges, per la qual cosa els fabricants de vehicles d'energia nova haurien de triar amb cura.Per exemple, la bateria de plom-àcid proporciona energia suficient per a la branca mitjana, però causarà grans danys a l'entorn durant el seu funcionament, i aquest dany serà irreparable més endavant.Per tant, per tal de protegir la seguretat ecològica, el país ha posat les bateries de plom-àcid incloses a la llista prohibida.Durant el període de desenvolupament, les bateries d'hidrur de níquel-metall han obtingut bones oportunitats, la tecnologia de desenvolupament ha anat madurant gradualment i l'àmbit d'aplicació també s'ha ampliat.Tanmateix, en comparació amb les bateries de liti, els seus desavantatges són lleugerament evidents.Per exemple, és difícil que els fabricants de bateries normals controlin el cost de producció de les bateries de níquel-hidrur metàl·lic.Com a resultat, el preu de les bateries de níquel-hidrogen al mercat s'ha mantingut elevat.Algunes marques de vehicles energètics nous que busquen un rendiment econòmic difícilment consideraran utilitzar-los com a peces d'automòbil.Més important encara, les bateries de Ni-MH són molt més sensibles a la temperatura ambient que les bateries de liti i són més propenses a incendiar-se a causa de les altes temperatures.Després de múltiples comparacions, destaquen les bateries de liti i ara s'utilitzen àmpliament en els vehicles de nova energia.
La raó per la qual les bateries de liti poden proporcionar energia als vehicles d'energia nova és precisament perquè els seus elèctrodes positius i negatius tenen materials actius.Durant el procés d'incrustació i extracció contínua de materials, s'obté una gran quantitat d'energia elèctrica, i després, d'acord amb el principi de conversió d'energia, l'energia elèctrica i l'energia cinètica per aconseguir el propòsit d'intercanvi, proporcionant així una forta potència a la vehicles de nova energia, poden aconseguir el propòsit de caminar amb el cotxe.Al mateix temps, quan la pila de la bateria de liti experimenta una reacció química, tindrà la funció d'absorbir calor i alliberar calor per completar la conversió d'energia.A més, l'àtom de liti no és estàtic, es pot moure contínuament entre l'electròlit i el diafragma, i hi ha resistència interna de polarització.
Ara, la calor també s'alliberarà adequadament.Tanmateix, la temperatura al voltant de la bateria de liti dels vehicles d'energia nova és massa alta, cosa que pot provocar fàcilment la descomposició dels separadors positius i negatius.A més, la composició de la nova bateria de liti d'energia es compon de diversos paquets de bateries.La calor generada per tots els paquets de bateries supera amb escreix la de la bateria individual.Quan la temperatura supera un valor predeterminat, la bateria és extremadament propensa a l'explosió.
3. Tecnologies clau del sistema de gestió tèrmica de la bateria
Pel sistema de gestió de bateries dels vehicles d'energia nova, tant a casa com a l'estranger, han prestat un alt grau d'atenció, han iniciat una sèrie d'investigacions i han obtingut molts resultats.Aquest article se centrarà en l'avaluació precisa de la potència restant de la bateria del nou sistema de gestió tèrmica de la bateria del vehicle d'energia, la gestió de l'equilibri de la bateria i les tecnologies clau aplicades alsistema de gestió tèrmica.
3.1 Mètode d'avaluació de la potència residual del sistema de gestió tèrmica de la bateria
Els investigadors han invertit molta energia i esforços minuciosos en l'avaluació del SOC, principalment utilitzant algorismes de dades científiques com el mètode integral amper-hora, el mètode del model lineal, el mètode de la xarxa neuronal i el mètode del filtre de Kalman per fer un gran nombre d'experiments de simulació.Tanmateix, sovint es produeixen errors de càlcul durant l'aplicació d'aquest mètode.Si l'error no es corregeix a temps, la bretxa entre els resultats del càlcul serà cada cop més gran.Per tal de compensar aquest defecte, els investigadors solen combinar el mètode d'avaluació Anshi amb altres mètodes per verificar-se mútuament, per tal d'obtenir els resultats més precisos.Amb dades precises, els investigadors poden estimar amb precisió el corrent de descàrrega de la bateria.
3.2 Gestió equilibrada del sistema de gestió tèrmica de la bateria
La gestió de l'equilibri del sistema de gestió tèrmica de la bateria s'utilitza principalment per coordinar la tensió i la potència de cada part de la bateria d'alimentació.Després d'utilitzar diferents bateries en diferents parts, la potència i la tensió seran diferents.En aquest moment, s'ha d'utilitzar la gestió de l'equilibri per eliminar la diferència entre els dos.Incoherència.Actualment la tècnica de gestió d'equilibris més utilitzada
Es divideix principalment en dos tipus: igualació passiva i igualació activa.Des de la perspectiva de l'aplicació, els principis d'implementació utilitzats per aquests dos tipus de mètodes d'equalització són força diferents.
(1) Balanç passiu.El principi d'equalització passiva utilitza la relació proporcional entre la potència de la bateria i la tensió, basada en les dades de voltatge d'una sola cadena de bateries, i la conversió de les dues s'aconsegueix generalment mitjançant la descàrrega de resistència: l'energia d'una bateria d'alta potència genera calor. mitjançant la calefacció per resistència, després es dissipa per l'aire per aconseguir el propòsit de la pèrdua d'energia.Tanmateix, aquest mètode d'equalització no millora l'eficiència de l'ús de la bateria.A més, si la dissipació de calor és desigual, la bateria no podrà completar la tasca de gestió tèrmica de la bateria a causa del problema de sobreescalfament.
(2) Balanç actiu.L'equilibri actiu és un producte millorat de l'equilibri passiu, que compensa els desavantatges de l'equilibri passiu.Des del punt de vista del principi de realització, el principi d'equalització activa no es refereix al principi d'igualització passiva, sinó que adopta un nou concepte completament diferent: l'equalització activa no converteix l'energia elèctrica de la bateria en energia tèrmica i la dissipa. , de manera que es transfereix l'alta energia L'energia de la bateria es transfereix a la bateria de baixa energia.A més, aquest tipus de transmissió no infringeix la llei de conservació d'energia i té els avantatges de baixar pèrdues, alta eficiència d'ús i resultats ràpids.No obstant això, l'estructura de composició de la gestió del balanç és relativament complicada.Si el punt d'equilibri no es controla correctament, pot causar danys irreversibles a la bateria d'alimentació a causa de la seva mida excessiva.En resum, tant la gestió activa del saldo com la gestió passiva del saldo tenen desavantatges i avantatges.En aplicacions específiques, els investigadors poden prendre decisions segons la capacitat i el nombre de cadenes dels paquets de bateries de liti.Els paquets de bateries de liti de baixa capacitat i nombre reduït són adequats per a la gestió d'equalització passiva, i els paquets de bateries de liti de gran capacitat i gran nombre són adequats per a la gestió d'equalització activa.
3.3 Les principals tecnologies utilitzades en el sistema de gestió tèrmica de bateries
(1) Determineu el rang òptim de temperatura de funcionament de la bateria.El sistema de gestió tèrmica s'utilitza principalment per coordinar la temperatura al voltant de la bateria, de manera que per garantir l'efecte d'aplicació del sistema de gestió tèrmica, la tecnologia clau desenvolupada pels investigadors s'utilitza principalment per determinar la temperatura de treball de la bateria.Sempre que la temperatura de la bateria es mantingui dins d'un rang adequat, la bateria de liti sempre pot estar en les millors condicions de funcionament, proporcionant una potència suficient per al funcionament de vehicles d'energia nova.D'aquesta manera, el rendiment de la bateria de liti dels vehicles de nova energia sempre pot estar en excel·lents condicions.
(2) Càlcul del rang tèrmic de la bateria i predicció de la temperatura.Aquesta tecnologia implica un gran nombre de càlculs de models matemàtics.Els científics utilitzen els mètodes de càlcul corresponents per obtenir la diferència de temperatura dins de la bateria, i s'utilitzen com a base per predir el possible comportament tèrmic de la bateria.
(3) Selecció del medi de transferència de calor.El rendiment superior del sistema de gestió tèrmica depèn de l'elecció del mitjà de transferència de calor.La majoria dels vehicles de nova energia actuals utilitzen aire/refrigerant com a mitjà de refrigeració.Aquest mètode de refrigeració és senzill d'operar, de baix cost de fabricació i pot assolir el propòsit de la dissipació de calor de la bateria.Escalfador d'aire PTC/Escalfador de refrigerant PTC)
(4) Adopteu un disseny d'estructura de ventilació paral·lela i dissipació de calor.El disseny de ventilació i dissipació de calor entre els paquets de bateries de liti pot ampliar el flux d'aire de manera que es pugui distribuir uniformement entre els paquets de bateries, solucionant eficaçment la diferència de temperatura entre els mòduls de la bateria.
(5) Selecció del punt de mesura del ventilador i de la temperatura.En aquest mòdul, els investigadors van utilitzar un gran nombre d'experiments per fer càlculs teòrics i després van utilitzar mètodes de mecànica de fluids per obtenir valors de consum d'energia del ventilador.Després, els investigadors utilitzaran elements finits per trobar el punt de mesura de temperatura més adequat per tal d'obtenir dades de temperatura de la bateria amb precisió.
Hora de publicació: 25-juny-2023
