1. Caratteristiche delle batterie al litio per veicoli a nuova energia
Le batterie al litio presentano principalmente i vantaggi di un basso tasso di autoscarica, un'elevata densità di energia, tempi di ciclo elevati e un'elevata efficienza operativa durante l'uso.Utilizzare le batterie al litio come principale dispositivo di alimentazione per la nuova energia equivale ad ottenere una buona fonte di energia.Pertanto, nella composizione dei componenti principali dei veicoli a nuova energia, il pacco batteria al litio correlato alla cella della batteria al litio è diventato il componente principale più importante e la parte centrale che fornisce energia.Durante il processo di funzionamento delle batterie al litio, esistono determinati requisiti per l'ambiente circostante.Secondo i risultati sperimentali, la temperatura di lavoro ottimale è mantenuta tra 20°C e 40°C.Una volta che la temperatura intorno alla batteria supera il limite specificato, le prestazioni della batteria al litio saranno notevolmente ridotte e la sua durata sarà notevolmente ridotta.Poiché la temperatura intorno alla batteria al litio è troppo bassa, la capacità di scarica finale e la tensione di scarica si discosteranno dallo standard preimpostato e si verificherà un forte calo.
Se la temperatura ambiente è troppo elevata, la probabilità di fuga termica della batteria al litio aumenterà notevolmente e il calore interno si accumulerà in una posizione specifica, causando seri problemi di accumulo di calore.Se questa parte del calore non può essere esportata senza problemi, insieme al tempo di funzionamento prolungato della batteria al litio, la batteria è soggetta ad esplosione.Questo pericolo per la sicurezza rappresenta una grande minaccia per la sicurezza personale, quindi le batterie al litio devono fare affidamento su dispositivi di raffreddamento elettromagnetici per migliorare le prestazioni di sicurezza dell'intera attrezzatura durante il lavoro.Si può vedere che quando i ricercatori controllano la temperatura delle batterie al litio, devono utilizzare razionalmente dispositivi esterni per esportare calore e controllare la temperatura di funzionamento ottimale delle batterie al litio.Una volta che il controllo della temperatura avrà raggiunto gli standard corrispondenti, l'obiettivo di guida sicura dei veicoli a nuova energia difficilmente sarà minacciato.
2. Meccanismo di generazione del calore della batteria al litio di nuova energia per veicoli
Sebbene queste batterie possano essere utilizzate come dispositivi di alimentazione, nel processo di applicazione effettiva le differenze tra loro sono più evidenti.Alcune batterie presentano svantaggi maggiori, quindi i produttori di veicoli a nuova energia dovrebbero scegliere con attenzione.Ad esempio, la batteria al piombo fornisce energia sufficiente per il ramo centrale, ma causerà gravi danni all'ambiente circostante durante il suo funzionamento e questo danno sarà irreparabile in seguito.Pertanto, al fine di proteggere la sicurezza ecologica, il paese ha inserito le batterie al piombo nell'elenco vietato.Durante il periodo di sviluppo, le batterie al nichel-metallo idruro hanno ottenuto buone opportunità, la tecnologia di sviluppo è gradualmente maturata e anche l'ambito di applicazione si è ampliato.Tuttavia, rispetto alle batterie al litio, i suoi svantaggi sono leggermente evidenti.Ad esempio, è difficile per i normali produttori di batterie controllare i costi di produzione delle batterie al nichel-metallo idruro.Di conseguenza, il prezzo delle batterie al nichel-idrogeno sul mercato è rimasto elevato.Alcuni marchi di veicoli a nuova energia che perseguono l’ottimizzazione dei costi difficilmente prenderanno in considerazione l’utilizzo come ricambi per auto.Ancora più importante, le batterie Ni-MH sono molto più sensibili alla temperatura ambiente rispetto alle batterie al litio e hanno maggiori probabilità di prendere fuoco a causa delle alte temperature.Dopo molteplici confronti, le batterie al litio si distinguono e sono ormai ampiamente utilizzate nei veicoli a nuova energia.
Il motivo per cui le batterie al litio possono fornire energia ai veicoli a nuova energia è proprio perché i loro elettrodi positivi e negativi hanno materiali attivi.Durante il processo di incorporamento ed estrazione continua di materiali, si ottiene una grande quantità di energia elettrica e quindi, secondo il principio di conversione dell'energia, l'energia elettrica e l'energia cinetica. Per raggiungere lo scopo di scambio, fornendo così una forte potenza al veicoli a nuova energia, possono raggiungere lo scopo di camminare con l'auto.Allo stesso tempo, quando la cella della batteria al litio subisce una reazione chimica, avrà la funzione di assorbire calore e rilasciarlo per completare la conversione dell'energia.Inoltre, l'atomo di litio non è statico, può muoversi continuamente tra l'elettrolita e il diaframma e c'è una resistenza interna di polarizzazione.
Ora anche il calore verrà rilasciato in modo appropriato.Tuttavia, la temperatura attorno alla batteria al litio dei veicoli a nuova energia è troppo elevata e può facilmente portare alla decomposizione dei separatori positivo e negativo.Inoltre, la composizione della nuova batteria al litio Energy è composta da più pacchi batteria.Il calore generato da tutti i pacchi batteria supera di gran lunga quello della singola batteria.Quando la temperatura supera un valore predeterminato, la batteria è estremamente soggetta ad esplosione.
3. Tecnologie chiave del sistema di gestione termica della batteria
Per il sistema di gestione della batteria dei veicoli a nuova energia, sia in patria che all'estero hanno prestato un alto grado di attenzione, lanciato una serie di ricerche e ottenuto molti risultati.Questo articolo si concentrerà sulla valutazione accurata della carica rimanente della batteria del nuovo sistema di gestione termica della batteria del veicolo energetico, sulla gestione del bilanciamento della batteria e sulle tecnologie chiave applicate nelsistema di gestione termica.
3.1 Metodo di valutazione della potenza residua del sistema di gestione termica della batteria
I ricercatori hanno investito molta energia e sforzi scrupolosi nella valutazione del SOC, utilizzando principalmente algoritmi di dati scientifici come il metodo integrale ampere-ora, il metodo del modello lineare, il metodo della rete neurale e il metodo del filtro di Kalman per eseguire un gran numero di esperimenti di simulazione.Tuttavia, durante l’applicazione di questo metodo si verificano spesso errori di calcolo.Se l'errore non viene corretto in tempo, il divario tra i risultati del calcolo diventerà sempre più grande.Per sopperire a questo difetto, i ricercatori sono soliti combinare il metodo di valutazione Anshi con altri metodi per verificarsi a vicenda, così da ottenere risultati più accurati.Con dati accurati, i ricercatori possono stimare con precisione la corrente di scarica della batteria.
3.2 Gestione equilibrata del sistema di gestione termica della batteria
La gestione del bilanciamento del sistema di gestione termica della batteria viene utilizzata principalmente per coordinare la tensione e la potenza di ciascuna parte della batteria.Dopo aver utilizzato batterie diverse in parti diverse, la potenza e la tensione saranno diverse.In questo momento, la gestione del saldo dovrebbe essere utilizzata per eliminare la differenza tra i due.Incoerenza.Attualmente la tecnica di gestione del saldo più utilizzata
Si divide principalmente in due tipologie: equalizzazione passiva ed equalizzazione attiva.Dal punto di vista applicativo, i principi di attuazione utilizzati da questi due tipi di metodi di equalizzazione sono piuttosto diversi.
(1) Saldo passivo.Il principio dell'equalizzazione passiva utilizza la relazione proporzionale tra potenza della batteria e tensione, basata sui dati di tensione di una singola stringa di batterie, e la conversione delle due avviene generalmente tramite scarica resistiva: l'energia di una batteria ad alta potenza genera calore attraverso il riscaldamento a resistenza, quindi dissipare attraverso l'aria per raggiungere lo scopo della perdita di energia.Tuttavia, questo metodo di equalizzazione non migliora l’efficienza dell’uso della batteria.Inoltre, se la dissipazione del calore non è uniforme, la batteria non sarà in grado di completare il compito di gestione termica della batteria a causa del problema del surriscaldamento.
(2) Saldo attivo.Il saldo attivo è un prodotto aggiornato del saldo passivo, che compensa gli svantaggi del saldo passivo.Dal punto di vista del principio realizzativo, il principio di equalizzazione attiva non si rifà al principio di equalizzazione passiva, ma adotta un concetto completamente diverso: l'equalizzazione attiva non converte l'energia elettrica della batteria in energia termica e la dissipa , in modo che l'energia elevata venga trasferita. L'energia dalla batteria viene trasferita alla batteria a basso consumo.Inoltre, questo tipo di trasmissione non viola la legge di conservazione dell'energia e presenta i vantaggi di perdite ridotte, elevata efficienza di utilizzo e risultati rapidi.Tuttavia, la struttura compositiva della gestione del bilancio è relativamente complicata.Se il punto di equilibrio non viene controllato correttamente, potrebbe causare danni irreversibili al pacco batteria a causa delle sue dimensioni eccessive.In sintesi, sia la gestione attiva del saldo che la gestione passiva del saldo presentano svantaggi e vantaggi.In applicazioni specifiche, i ricercatori possono fare delle scelte in base alla capacità e al numero di stringhe di pacchi batterie al litio.I pacchi batteria al litio a bassa capacità e numero basso sono adatti per la gestione dell'equalizzazione passiva, mentre i pacchi batteria al litio ad alta capacità e numero elevato sono adatti per la gestione dell'equalizzazione attiva.
3.3 Le principali tecnologie utilizzate nel sistema di gestione termica della batteria
(1) Determinare l'intervallo di temperatura operativa ottimale della batteria.Il sistema di gestione termica viene utilizzato principalmente per coordinare la temperatura intorno alla batteria, quindi per garantire l'effetto applicativo del sistema di gestione termica, la tecnologia chiave sviluppata dai ricercatori viene utilizzata principalmente per determinare la temperatura di funzionamento della batteria.Finché la temperatura della batteria viene mantenuta entro un intervallo appropriato, la batteria al litio può sempre essere nelle migliori condizioni di funzionamento, fornendo energia sufficiente per il funzionamento dei veicoli a nuova energia.In questo modo, le prestazioni delle batterie al litio dei veicoli a nuova energia possono essere sempre in ottime condizioni.
(2) Calcolo dell'intervallo termico della batteria e previsione della temperatura.Questa tecnologia prevede un gran numero di calcoli di modelli matematici.Gli scienziati utilizzano metodi di calcolo corrispondenti per ottenere la differenza di temperatura all'interno della batteria e la usano come base per prevedere il possibile comportamento termico della batteria.
(3) Selezione del mezzo di trasferimento del calore.Le prestazioni superiori del sistema di gestione termica dipendono dalla scelta del mezzo di trasferimento del calore.La maggior parte degli attuali veicoli a nuova energia utilizzano aria/liquido di raffreddamento come mezzo di raffreddamento.Questo metodo di raffreddamento è semplice da utilizzare, ha costi di produzione ridotti e può raggiungere perfettamente lo scopo di dissipazione del calore della batteria.(Riscaldatore d'aria PTC/Riscaldatore del liquido di raffreddamento PTC)
(4) Adottare la progettazione parallela della struttura di ventilazione e dissipazione del calore.Il design di ventilazione e dissipazione del calore tra i pacchi batteria al litio può espandere il flusso d'aria in modo che possa essere distribuito uniformemente tra i pacchi batteria, risolvendo efficacemente la differenza di temperatura tra i moduli batteria.
(5) Selezione del ventilatore e del punto di misurazione della temperatura.In questo modulo, i ricercatori hanno utilizzato un gran numero di esperimenti per eseguire calcoli teorici, quindi hanno utilizzato metodi di meccanica dei fluidi per ottenere valori di consumo energetico delle ventole.Successivamente, i ricercatori utilizzeranno gli elementi finiti per trovare il punto di misurazione della temperatura più adatto al fine di ottenere con precisione i dati sulla temperatura della batteria.
Orario di pubblicazione: 25 giugno 2023
