1. Características das baterias de lítio para veículos de novas energias
As baterias de lítio têm principalmente as vantagens de baixa taxa de autodescarga, alta densidade de energia, altos tempos de ciclo e alta eficiência operacional durante o uso.Usar baterias de lítio como principal dispositivo de energia para novas energias equivale a obter uma boa fonte de energia.Portanto, na composição dos principais componentes dos novos veículos energéticos, a bateria de lítio relacionada à célula da bateria de lítio tornou-se seu componente central mais importante e a parte central que fornece energia.Durante o processo de trabalho das baterias de lítio, existem certos requisitos para o ambiente circundante.De acordo com os resultados experimentais, a temperatura ideal de trabalho é mantida entre 20°C e 40°C.Quando a temperatura ao redor da bateria exceder o limite especificado, o desempenho da bateria de lítio será bastante reduzido e a vida útil será bastante reduzida.Como a temperatura ao redor da bateria de lítio é muito baixa, a capacidade de descarga final e a tensão de descarga se desviarão do padrão predefinido e haverá uma queda acentuada.
Se a temperatura ambiente for muito alta, a probabilidade de fuga térmica da bateria de lítio aumentará bastante e o calor interno se acumulará em um local específico, causando sérios problemas de acúmulo de calor.Se esta parte do calor não puder ser exportada suavemente, juntamente com o tempo de funcionamento prolongado da bateria de lítio, a bateria estará sujeita a explosão.Este risco à segurança representa uma grande ameaça à segurança pessoal, portanto as baterias de lítio devem contar com dispositivos de resfriamento eletromagnético para melhorar o desempenho de segurança de todo o equipamento durante o trabalho.Pode-se observar que quando os pesquisadores controlam a temperatura das baterias de lítio, eles devem usar racionalmente dispositivos externos para exportar calor e controlar a temperatura ideal de funcionamento das baterias de lítio.Depois que o controle de temperatura atingir os padrões correspondentes, a meta de condução segura dos novos veículos energéticos dificilmente será ameaçada.
2. Mecanismo de geração de calor da nova bateria de lítio para veículos de energia
Embora essas baterias possam ser usadas como dispositivos de energia, no processo de aplicação real as diferenças entre elas são mais óbvias.Algumas baterias têm maiores desvantagens, portanto os fabricantes de veículos com novas energias devem escolher com cuidado.Por exemplo, a bateria de chumbo-ácido fornece energia suficiente para o ramal intermediário, mas causará grandes danos ao meio ambiente durante sua operação, e esses danos serão irreparáveis posteriormente.Portanto, para proteger a segurança ecológica, o país colocou as baterias de chumbo-ácido na lista de banidos.Durante o período de desenvolvimento, as baterias de níquel-hidreto metálico obtiveram boas oportunidades, a tecnologia de desenvolvimento amadureceu gradualmente e o escopo de aplicação também se expandiu.No entanto, em comparação com as baterias de lítio, as suas desvantagens são ligeiramente óbvias.Por exemplo, é difícil para os fabricantes comuns de baterias controlar o custo de produção das baterias de níquel-hidreto metálico.Como resultado, o preço das baterias de níquel-hidrogénio no mercado permaneceu elevado.Algumas marcas de veículos de nova energia que buscam desempenho de custo dificilmente considerarão usá-los como peças automotivas.Mais importante ainda, as baterias Ni-MH são muito mais sensíveis à temperatura ambiente do que as baterias de lítio e têm maior probabilidade de pegar fogo devido às altas temperaturas.Após múltiplas comparações, as baterias de lítio se destacam e agora são amplamente utilizadas em veículos de novas energias.
A razão pela qual as baterias de lítio podem fornecer energia para veículos de novas energias é precisamente porque seus eletrodos positivos e negativos possuem materiais ativos.Durante o processo de incorporação e extração contínua de materiais, uma grande quantidade de energia elétrica é obtida e, em seguida, de acordo com o princípio da conversão de energia, a energia elétrica e a energia cinética Para atingir o propósito de intercâmbio, entregando assim uma forte potência ao novos veículos energéticos, podem atingir o objetivo de andar com o carro.Ao mesmo tempo, quando a célula da bateria de lítio sofre uma reação química, ela terá a função de absorver calor e liberar calor para completar a conversão de energia.Além disso, o átomo de lítio não é estático, pode mover-se continuamente entre o eletrólito e o diafragma e há resistência interna de polarização.
Agora, o calor também será liberado de forma adequada.No entanto, a temperatura ao redor da bateria de lítio dos novos veículos energéticos é muito alta, o que pode facilmente levar à decomposição dos separadores positivos e negativos.Além disso, a composição da nova bateria de lítio energética é composta por vários conjuntos de baterias.O calor gerado por todas as baterias excede em muito o de uma única bateria.Quando a temperatura excede um valor predeterminado, a bateria fica extremamente sujeita a explosão.
3. Principais tecnologias do sistema de gerenciamento térmico da bateria
Para o sistema de gestão de baterias de novos veículos energéticos, tanto no país como no estrangeiro têm dado um elevado grau de atenção, lançaram uma série de pesquisas e obtiveram muitos resultados.Este artigo se concentrará na avaliação precisa da energia restante da bateria do novo sistema de gerenciamento térmico da bateria do veículo de energia, no gerenciamento do equilíbrio da bateria e nas principais tecnologias aplicadas nosistema de gerenciamento térmico.
3.1 Método de avaliação de energia residual do sistema de gerenciamento térmico da bateria
Os pesquisadores investiram muita energia e esforços meticulosos na avaliação do SOC, principalmente usando algoritmos de dados científicos, como método integral ampere-hora, método de modelo linear, método de rede neural e método de filtro de Kalman para fazer um grande número de experimentos de simulação.No entanto, erros de cálculo ocorrem frequentemente durante a aplicação deste método.Se o erro não for corrigido a tempo, a diferença entre os resultados do cálculo aumentará cada vez mais.Para compensar esse defeito, os pesquisadores costumam combinar o método de avaliação Anshi com outros métodos para verificar uns aos outros, de modo a obter resultados mais precisos.Com dados precisos, os pesquisadores podem estimar com precisão a corrente de descarga da bateria.
3.2 Gerenciamento equilibrado do sistema de gerenciamento térmico da bateria
O gerenciamento de equilíbrio do sistema de gerenciamento térmico da bateria é usado principalmente para coordenar a tensão e a potência de cada parte da bateria.Depois que baterias diferentes forem usadas em partes diferentes, a potência e a tensão serão diferentes.Neste momento, a gestão do equilíbrio deve ser utilizada para eliminar a diferença entre os dois.Inconsistência.Atualmente a técnica de gerenciamento de equilíbrio mais utilizada
É dividido principalmente em dois tipos: equalização passiva e equalização ativa.Do ponto de vista da aplicação, os princípios de implementação utilizados por estes dois tipos de métodos de equalização são bastante diferentes.
(1) Equilíbrio passivo.O princípio da equalização passiva utiliza a relação proporcional entre a potência e a tensão da bateria, com base nos dados de tensão de uma única série de baterias, e a conversão dos dois é geralmente obtida através de descarga de resistência: a energia de uma bateria de alta potência gera calor através do aquecimento por resistência e, em seguida, dissipa-se pelo ar para atingir o objetivo de perda de energia.No entanto, este método de equalização não melhora a eficiência do uso da bateria.Além disso, se a dissipação de calor for irregular, a bateria não conseguirá completar a tarefa de gerenciamento térmico da bateria devido ao problema de superaquecimento.
(2) Saldo ativo.O equilíbrio ativo é um produto atualizado do equilíbrio passivo, que compensa as desvantagens do equilíbrio passivo.Do ponto de vista do princípio de realização, o princípio da equalização ativa não se refere ao princípio da equalização passiva, mas adota um novo conceito completamente diferente: a equalização ativa não converte a energia elétrica da bateria em energia térmica e a dissipa , para que a alta energia seja transferida A energia da bateria é transferida para a bateria de baixa energia.Além disso, esse tipo de transmissão não viola a lei da conservação de energia e tem as vantagens de baixa perda, alta eficiência de uso e resultados rápidos.No entanto, a estrutura de composição da gestão do saldo é relativamente complicada.Se o ponto de equilíbrio não for controlado adequadamente, poderá causar danos irreversíveis à bateria devido ao seu tamanho excessivo.Resumindo, tanto a gestão do equilíbrio activo como a gestão do equilíbrio passivo têm desvantagens e vantagens.Em aplicações específicas, os pesquisadores podem fazer escolhas de acordo com a capacidade e o número de conjuntos de baterias de lítio.Baterias de lítio de baixa capacidade e baixo número são adequadas para gerenciamento de equalização passiva, e baterias de lítio de alta capacidade e alto número de potência são adequadas para gerenciamento de equalização ativa.
3.3 As principais tecnologias utilizadas no sistema de gerenciamento térmico de baterias
(1) Determine a faixa ideal de temperatura operacional da bateria.O sistema de gerenciamento térmico é usado principalmente para coordenar a temperatura ao redor da bateria, portanto, para garantir o efeito da aplicação do sistema de gerenciamento térmico, a principal tecnologia desenvolvida pelos pesquisadores é usada principalmente para determinar a temperatura de trabalho da bateria.Desde que a temperatura da bateria seja mantida dentro de uma faixa adequada, a bateria de lítio pode estar sempre nas melhores condições de funcionamento, fornecendo energia suficiente para a operação de veículos com novas energias.Desta forma, o desempenho da bateria de lítio dos novos veículos energéticos pode estar sempre em excelentes condições.
(2) Cálculo da faixa térmica da bateria e previsão de temperatura.Esta tecnologia envolve um grande número de cálculos de modelos matemáticos.Os cientistas usam métodos de cálculo correspondentes para obter a diferença de temperatura dentro da bateria e usam isso como base para prever o possível comportamento térmico da bateria.
(3) Seleção do meio de transferência de calor.O desempenho superior do sistema de gerenciamento térmico depende da escolha do meio de transferência de calor.A maioria dos atuais veículos de nova energia usa ar/líquido refrigerante como meio de resfriamento.Este método de resfriamento é simples de operar, baixo custo de fabricação e pode atingir o objetivo de dissipação de calor da bateria.(Aquecedor de ar PTC/Aquecedor de refrigerante PTC)
(4) Adote ventilação paralela e projeto de estrutura de dissipação de calor.O design de ventilação e dissipação de calor entre as baterias de lítio pode expandir o fluxo de ar para que possa ser distribuído uniformemente entre as baterias, resolvendo efetivamente a diferença de temperatura entre os módulos da bateria.
(5) Seleção do ponto de medição do ventilador e da temperatura.Neste módulo, os pesquisadores usaram um grande número de experimentos para fazer cálculos teóricos e, em seguida, usaram métodos de mecânica dos fluidos para obter valores de consumo de energia do ventilador.Posteriormente, os pesquisadores usarão elementos finitos para encontrar o ponto de medição de temperatura mais adequado, a fim de obter com precisão os dados de temperatura da bateria.
Horário da postagem: 25 de junho de 2023
