1. Karakteristik baterai litium untuk kendaraan energi baru
Baterai lithium terutama memiliki keunggulan tingkat self-discharge yang rendah, kepadatan energi yang tinggi, waktu siklus yang tinggi, dan efisiensi pengoperasian yang tinggi selama penggunaan.Menggunakan baterai litium sebagai perangkat tenaga utama untuk energi baru setara dengan memperoleh sumber listrik yang baik.Oleh karena itu, dalam komposisi komponen utama kendaraan energi baru, paket baterai litium yang terkait dengan sel baterai litium telah menjadi komponen inti terpenting dan bagian inti pemberi tenaga.Selama proses kerja baterai litium, terdapat persyaratan tertentu terhadap lingkungan sekitarnya.Berdasarkan hasil percobaan, suhu kerja optimal dijaga pada 20°C hingga 40°C.Ketika suhu di sekitar baterai melebihi batas yang ditentukan, kinerja baterai litium akan sangat berkurang dan masa pakainya akan sangat berkurang.Karena suhu di sekitar baterai lithium terlalu rendah, kapasitas pengosongan akhir dan tegangan pengosongan akan menyimpang dari standar yang telah ditetapkan, dan akan terjadi penurunan tajam.
Jika suhu sekitar terlalu tinggi, kemungkinan hilangnya panas pada baterai lithium akan sangat meningkat, dan panas internal akan berkumpul di lokasi tertentu, menyebabkan masalah akumulasi panas yang serius.Jika bagian panas ini tidak dapat dikeluarkan dengan lancar, seiring dengan bertambahnya waktu kerja baterai litium, baterai rentan terhadap ledakan.Bahaya keselamatan ini menimbulkan ancaman besar bagi keselamatan pribadi, sehingga baterai litium harus mengandalkan perangkat pendingin elektromagnetik untuk meningkatkan kinerja keselamatan keseluruhan peralatan saat bekerja.Terlihat bahwa ketika peneliti mengontrol suhu baterai litium, mereka harus menggunakan perangkat eksternal secara rasional untuk mengekspor panas dan mengontrol suhu kerja optimal baterai litium.Setelah pengendalian suhu mencapai standar yang sesuai, target keselamatan berkendara kendaraan energi baru tidak akan terancam.
2. Mekanisme pembangkitan panas baterai lithium tenaga kendaraan energi baru
Meskipun baterai ini dapat digunakan sebagai perangkat listrik, dalam proses penerapan sebenarnya, perbedaan di antara keduanya menjadi lebih jelas.Beberapa baterai memiliki kelemahan yang lebih besar, sehingga produsen kendaraan energi baru harus memilih dengan hati-hati.Misalnya, baterai timbal-asam memberikan daya yang cukup untuk cabang tengah, tetapi akan menyebabkan kerusakan besar pada lingkungan sekitar selama pengoperasiannya, dan kerusakan ini nantinya tidak dapat diperbaiki.Oleh karena itu, demi melindungi keamanan ekologi, negara tersebut telah memasukkan baterai timbal-asam ke dalam daftar terlarang.Selama masa pengembangan, baterai nikel-metal hidrida telah memperoleh peluang yang baik, teknologi pengembangan secara bertahap semakin matang, dan cakupan penerapannya juga semakin luas.Namun, dibandingkan dengan baterai litium, kekurangannya sedikit terlihat jelas.Misalnya, sulit bagi produsen baterai biasa untuk mengendalikan biaya produksi baterai nikel-metal hidrida.Alhasil, harga baterai nikel-hidrogen di pasaran masih tetap tinggi.Beberapa merek kendaraan energi baru yang mengejar kinerja biaya tidak akan mempertimbangkan untuk menggunakannya sebagai suku cadang mobil.Yang lebih penting lagi, baterai Ni-MH jauh lebih sensitif terhadap suhu lingkungan dibandingkan baterai litium, dan lebih mudah terbakar karena suhu tinggi.Setelah beberapa kali perbandingan, baterai lithium menonjol dan sekarang banyak digunakan pada kendaraan energi baru.
Alasan mengapa baterai litium dapat menyediakan tenaga untuk kendaraan energi baru justru karena elektroda positif dan negatifnya mengandung bahan aktif.Selama proses penyematan dan ekstraksi material secara terus menerus, diperoleh sejumlah besar energi listrik, dan kemudian sesuai dengan prinsip konversi energi, energi listrik dan energi kinetik Untuk mencapai tujuan pertukaran, sehingga memberikan daya yang kuat ke energi tersebut. kendaraan energi baru, dapat mencapai tujuan berjalan kaki dengan mobil.Pada saat yang sama, ketika sel baterai lithium mengalami reaksi kimia, ia akan berfungsi menyerap panas dan melepaskan panas untuk menyelesaikan konversi energi.Selain itu, atom litium tidak statis, dapat bergerak terus menerus antara elektrolit dan diafragma, dan terdapat resistansi internal polarisasi.
Kini, panasnya juga akan dikeluarkan dengan baik.Namun, suhu di sekitar baterai lithium kendaraan energi baru terlalu tinggi, yang dapat dengan mudah menyebabkan penguraian pemisah positif dan negatif.Selain itu, komposisi baterai lithium energi baru terdiri dari beberapa paket baterai.Panas yang dihasilkan oleh semua paket baterai jauh melebihi panas yang dihasilkan oleh satu baterai.Jika suhu melebihi nilai yang telah ditentukan, baterai sangat rentan terhadap ledakan.
3. Teknologi utama sistem manajemen termal baterai
Untuk sistem manajemen baterai kendaraan energi baru, baik di dalam maupun luar negeri telah memberikan perhatian yang tinggi, meluncurkan serangkaian penelitian, dan telah memperoleh banyak hasil.Artikel ini akan fokus pada evaluasi akurat sisa daya baterai dari sistem manajemen termal baterai kendaraan energi baru, manajemen keseimbangan baterai, dan teknologi utama yang diterapkan dalamsistem manajemen termal.
3.1 Metode penilaian daya sisa sistem manajemen termal baterai
Para peneliti telah menginvestasikan banyak energi dan upaya yang sungguh-sungguh dalam evaluasi SOC, terutama menggunakan algoritma data ilmiah seperti metode integral ampere-jam, metode model linier, metode jaringan saraf dan metode filter Kalman untuk melakukan sejumlah besar eksperimen simulasi.Namun sering terjadi kesalahan perhitungan pada saat penerapan metode ini.Jika kesalahan tidak diperbaiki tepat waktu, kesenjangan antara hasil perhitungan akan semakin besar.Untuk menutupi kekurangan tersebut, peneliti biasanya menggabungkan metode evaluasi Anshi dengan metode lain untuk saling memverifikasi, sehingga memperoleh hasil yang paling akurat.Dengan data yang akurat, peneliti dapat memperkirakan secara akurat arus pengosongan baterai.
3.2 Manajemen yang seimbang dari sistem manajemen termal baterai
Manajemen keseimbangan sistem manajemen termal baterai terutama digunakan untuk mengoordinasikan tegangan dan daya setiap bagian daya baterai.Setelah baterai yang berbeda digunakan di bagian yang berbeda, daya dan tegangannya akan berbeda.Pada saat ini, manajemen keseimbangan harus digunakan untuk menghilangkan perbedaan antara keduanya.Inkonsistensi.Saat ini teknik manajemen keseimbangan yang paling banyak digunakan
Hal ini terutama dibagi menjadi dua jenis: pemerataan pasif dan pemerataan aktif.Dari segi penerapannya, prinsip penerapan yang digunakan kedua jenis metode pemerataan ini cukup berbeda.
(1) Keseimbangan pasif.Prinsip pemerataan pasif memanfaatkan hubungan proporsional antara daya dan tegangan baterai, berdasarkan data tegangan dari satu rangkaian baterai, dan konversi keduanya umumnya dicapai melalui pelepasan resistansi: energi baterai berdaya tinggi menghasilkan panas melalui pemanasan resistensi, Kemudian menghilang melalui udara untuk mencapai tujuan hilangnya energi.Namun metode pemerataan ini tidak meningkatkan efisiensi penggunaan baterai.Selain itu, jika pembuangan panas tidak merata, baterai tidak akan dapat menyelesaikan tugas manajemen termal baterai karena masalah panas berlebih.
(2) Saldo aktif.Saldo aktif adalah produk yang ditingkatkan dari saldo pasif, yang menutupi kelemahan saldo pasif.Dari sudut pandang prinsip realisasi, prinsip pemerataan aktif tidak mengacu pada prinsip pemerataan pasif, tetapi mengadopsi konsep baru yang sama sekali berbeda: pemerataan aktif tidak mengubah energi listrik baterai menjadi energi panas dan menghilangkannya. , sehingga energi tinggi ditransfer Energi dari baterai ditransfer ke baterai berenergi rendah.Selain itu, transmisi semacam ini tidak melanggar hukum kekekalan energi, serta memiliki keunggulan berupa kerugian yang rendah, efisiensi penggunaan yang tinggi, dan hasil yang cepat.Namun struktur komposisi pengelolaan neraca relatif rumit.Jika titik keseimbangan tidak dikontrol dengan benar, hal ini dapat menyebabkan kerusakan permanen pada unit baterai karena ukurannya yang berlebihan.Singkatnya, baik manajemen saldo aktif maupun manajemen saldo pasif memiliki kekurangan dan kelebihan.Dalam aplikasi spesifik, peneliti dapat membuat pilihan sesuai dengan kapasitas dan jumlah rangkaian baterai litium.Paket baterai litium berkapasitas rendah dan berjumlah sedikit cocok untuk manajemen pemerataan pasif, sedangkan paket baterai litium berdaya berkapasitas tinggi dan berjumlah banyak cocok untuk manajemen pemerataan aktif.
3.3 Teknologi utama yang digunakan dalam sistem manajemen termal baterai
(1) Tentukan kisaran suhu pengoperasian baterai yang optimal.Sistem manajemen termal terutama digunakan untuk mengoordinasikan suhu di sekitar baterai, jadi untuk memastikan efek penerapan sistem manajemen termal, teknologi utama yang dikembangkan oleh para peneliti terutama digunakan untuk menentukan suhu kerja baterai.Selama suhu baterai dijaga dalam kisaran yang sesuai, baterai lithium selalu berada dalam kondisi kerja terbaik, memberikan daya yang cukup untuk pengoperasian kendaraan energi baru.Dengan cara ini, performa baterai lithium kendaraan energi baru selalu dalam kondisi prima.
(2) Perhitungan rentang termal baterai dan prediksi suhu.Teknologi ini melibatkan sejumlah besar perhitungan model matematika.Para ilmuwan menggunakan metode perhitungan yang sesuai untuk mendapatkan perbedaan suhu di dalam baterai, dan menggunakannya sebagai dasar untuk memprediksi kemungkinan perilaku termal baterai.
(3) Pemilihan media perpindahan panas.Kinerja unggul sistem manajemen termal bergantung pada pilihan media perpindahan panas.Sebagian besar kendaraan energi baru saat ini menggunakan udara/pendingin sebagai media pendingin.Metode pendinginan ini mudah dioperasikan, biaya produksi rendah, dan dapat mencapai tujuan pembuangan panas baterai dengan baik.(Pemanas Udara PTC/Pemanas Pendingin PTC)
(4) Mengadopsi desain struktur ventilasi paralel dan pembuangan panas.Desain ventilasi dan pembuangan panas di antara kemasan baterai litium dapat memperluas aliran udara sehingga dapat didistribusikan secara merata di antara kemasan baterai, sehingga secara efektif mengatasi perbedaan suhu antar modul baterai.
(5) Pemilihan titik pengukuran kipas dan suhu.Pada modul ini, peneliti menggunakan sejumlah besar eksperimen untuk melakukan perhitungan teoritis, kemudian menggunakan metode mekanika fluida untuk mendapatkan nilai konsumsi daya kipas.Setelah itu, peneliti akan menggunakan elemen hingga untuk mencari titik pengukuran suhu yang paling sesuai agar dapat memperoleh data suhu baterai secara akurat.
Waktu posting: 25 Juni-2023
