புதிய ஆற்றல் வாகனங்களுக்கான லித்தியம் பேட்டரியின் வெப்ப மேலாண்மை தொழில்நுட்பம் குறித்த ஆராய்ச்சி

1. புதிய ஆற்றல் வாகனங்களுக்கான லித்தியம் பேட்டரிகளின் பண்புகள்

லித்தியம் பேட்டரிகள் முக்கியமாக குறைந்த சுய-வெளியேற்ற வீதம், அதிக ஆற்றல் அடர்த்தி, அதிக சுழற்சி நேரங்கள் மற்றும் பயன்பாட்டின் போது அதிக இயக்க திறன் ஆகியவற்றின் நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளன. புதிய ஆற்றலுக்கான முக்கிய சக்தி சாதனமாக லித்தியம் பேட்டரிகளைப் பயன்படுத்துவது ஒரு நல்ல சக்தி மூலத்தைப் பெறுவதற்குச் சமம். எனவே, புதிய ஆற்றல் வாகனங்களின் முக்கிய கூறுகளின் கலவையில், லித்தியம் பேட்டரி கலத்துடன் தொடர்புடைய லித்தியம் பேட்டரி பேக் அதன் மிக முக்கியமான மையக் கூறு மற்றும் சக்தியை வழங்கும் மையப் பகுதியாக மாறியுள்ளது. லித்தியம் பேட்டரிகளின் செயல்பாட்டுச் செயல்பாட்டின் போது, ​​சுற்றியுள்ள சூழலுக்கு சில தேவைகள் உள்ளன. சோதனை முடிவுகளின்படி, உகந்த வேலை வெப்பநிலை 20°C முதல் 40°C வரை வைக்கப்படுகிறது. பேட்டரியைச் சுற்றியுள்ள வெப்பநிலை குறிப்பிட்ட வரம்பை மீறியதும், லித்தியம் பேட்டரியின் செயல்திறன் வெகுவாகக் குறைக்கப்படும், மேலும் சேவை வாழ்க்கை வெகுவாகக் குறைக்கப்படும். லித்தியம் பேட்டரியைச் சுற்றியுள்ள வெப்பநிலை மிகக் குறைவாக இருப்பதால், இறுதி வெளியேற்ற திறன் மற்றும் வெளியேற்ற மின்னழுத்தம் முன்னமைக்கப்பட்ட தரத்திலிருந்து விலகும், மேலும் கூர்மையான வீழ்ச்சி ஏற்படும்.

சுற்றுப்புற வெப்பநிலை மிக அதிகமாக இருந்தால், லித்தியம் பேட்டரியின் வெப்ப ஓட்டம் நிகழ்தகவு பெரிதும் அதிகரிக்கும், மேலும் உள் வெப்பம் ஒரு குறிப்பிட்ட இடத்தில் கூடி, கடுமையான வெப்ப குவிப்பு சிக்கல்களை ஏற்படுத்தும். லித்தியம் பேட்டரியின் நீட்டிக்கப்பட்ட வேலை நேரத்துடன், வெப்பத்தின் இந்த பகுதியை சீராக ஏற்றுமதி செய்ய முடியாவிட்டால், பேட்டரி வெடிக்க வாய்ப்புள்ளது. இந்த பாதுகாப்பு ஆபத்து தனிப்பட்ட பாதுகாப்பிற்கு பெரும் அச்சுறுத்தலை ஏற்படுத்துகிறது, எனவே லித்தியம் பேட்டரிகள் வேலை செய்யும் போது ஒட்டுமொத்த உபகரணங்களின் பாதுகாப்பு செயல்திறனை மேம்படுத்த மின்காந்த குளிரூட்டும் சாதனங்களை நம்பியிருக்க வேண்டும். ஆராய்ச்சியாளர்கள் லித்தியம் பேட்டரிகளின் வெப்பநிலையைக் கட்டுப்படுத்தும்போது, ​​வெப்பத்தை ஏற்றுமதி செய்யவும், லித்தியம் பேட்டரிகளின் உகந்த வேலை வெப்பநிலையைக் கட்டுப்படுத்தவும் வெளிப்புற சாதனங்களை பகுத்தறிவுடன் பயன்படுத்த வேண்டும் என்பதைக் காணலாம். வெப்பநிலை கட்டுப்பாடு தொடர்புடைய தரநிலைகளை அடைந்த பிறகு, புதிய ஆற்றல் வாகனங்களின் பாதுகாப்பான ஓட்டுநர் இலக்கு அச்சுறுத்தலுக்கு உள்ளாகாது.

2. புதிய ஆற்றல் வாகன சக்தி லித்தியம் பேட்டரியின் வெப்ப உற்பத்தி வழிமுறை

இந்த பேட்டரிகளை மின் சாதனங்களாகப் பயன்படுத்தலாம் என்றாலும், உண்மையான பயன்பாட்டின் செயல்பாட்டில், அவற்றுக்கிடையேயான வேறுபாடுகள் மிகவும் வெளிப்படையானவை. சில பேட்டரிகள் அதிக குறைபாடுகளைக் கொண்டுள்ளன, எனவே புதிய ஆற்றல் வாகன உற்பத்தியாளர்கள் கவனமாகத் தேர்ந்தெடுக்க வேண்டும். எடுத்துக்காட்டாக, லீட்-அமில பேட்டரி நடுத்தர கிளைக்கு போதுமான சக்தியை வழங்குகிறது, ஆனால் அது அதன் செயல்பாட்டின் போது சுற்றியுள்ள சூழலுக்கு பெரும் சேதத்தை ஏற்படுத்தும், மேலும் இந்த சேதம் பின்னர் சரிசெய்ய முடியாததாக இருக்கும். எனவே, சுற்றுச்சூழல் பாதுகாப்பைப் பாதுகாப்பதற்காக, நாடு லீட்-அமில பேட்டரிகளை தடைசெய்யப்பட்ட பட்டியலில் சேர்த்துள்ளது. வளர்ச்சி காலத்தில், நிக்கல்-உலோக ஹைட்ரைடு பேட்டரிகள் நல்ல வாய்ப்புகளைப் பெற்றுள்ளன, மேம்பாட்டு தொழில்நுட்பம் படிப்படியாக முதிர்ச்சியடைந்துள்ளது, மேலும் பயன்பாட்டின் நோக்கமும் விரிவடைந்துள்ளது. இருப்பினும், லித்தியம் பேட்டரிகளுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​அதன் தீமைகள் சற்று வெளிப்படையானவை. எடுத்துக்காட்டாக, சாதாரண பேட்டரி உற்பத்தியாளர்கள் நிக்கல்-உலோக ஹைட்ரைடு பேட்டரிகளின் உற்பத்தி செலவைக் கட்டுப்படுத்துவது கடினம். இதன் விளைவாக, சந்தையில் நிக்கல்-ஹைட்ரஜன் பேட்டரிகளின் விலை அதிகமாகவே உள்ளது. செலவு செயல்திறனைத் தொடரும் சில புதிய ஆற்றல் வாகன பிராண்டுகள் அவற்றை ஆட்டோ பாகங்களாகப் பயன்படுத்துவதைக் கருத்தில் கொள்ளவே மாட்டார்கள். மிக முக்கியமாக, லித்தியம் பேட்டரிகளை விட Ni-MH பேட்டரிகள் சுற்றுப்புற வெப்பநிலைக்கு மிகவும் உணர்திறன் கொண்டவை, மேலும் அதிக வெப்பநிலை காரணமாக தீப்பிடிக்கும் வாய்ப்புகள் அதிகம். பல ஒப்பீடுகளுக்குப் பிறகு, லித்தியம் பேட்டரிகள் தனித்து நிற்கின்றன, இப்போது புதிய ஆற்றல் வாகனங்களில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

புதிய ஆற்றல் வாகனங்களுக்கு லித்தியம் பேட்டரிகள் சக்தியை வழங்குவதற்கான காரணம், அவற்றின் நேர்மறை மற்றும் எதிர்மறை மின்முனைகள் செயலில் உள்ள பொருட்களைக் கொண்டிருப்பதால் தான். தொடர்ச்சியான உட்பொதித்தல் மற்றும் பொருட்களை பிரித்தெடுக்கும் செயல்பாட்டின் போது, ​​அதிக அளவு மின்சார ஆற்றல் பெறப்படுகிறது, பின்னர் ஆற்றல் மாற்றத்தின் கொள்கையின்படி, மின் ஆற்றல் மற்றும் இயக்க ஆற்றல் பரிமாற்றத்தின் நோக்கத்தை அடைய, இதனால் புதிய ஆற்றல் வாகனங்களுக்கு வலுவான சக்தியை வழங்குவதன் மூலம், காருடன் நடப்பதன் நோக்கத்தை அடைய முடியும். அதே நேரத்தில், லித்தியம் பேட்டரி செல் ஒரு வேதியியல் எதிர்வினைக்கு உட்படும் போது, ​​அது வெப்பத்தை உறிஞ்சி வெப்பத்தை வெளியிடும் செயல்பாட்டைக் கொண்டிருக்கும், இது ஆற்றல் மாற்றத்தை முடிக்கும். கூடுதலாக, லித்தியம் அணு நிலையானது அல்ல, அது எலக்ட்ரோலைட் மற்றும் உதரவிதானத்திற்கு இடையில் தொடர்ந்து நகர முடியும், மேலும் துருவமுனைப்பு உள் எதிர்ப்பு உள்ளது.

இப்போது, ​​வெப்பமும் சரியான முறையில் வெளியிடப்படும். இருப்பினும், புதிய ஆற்றல் வாகனங்களின் லித்தியம் பேட்டரியைச் சுற்றியுள்ள வெப்பநிலை மிக அதிகமாக உள்ளது, இது நேர்மறை மற்றும் எதிர்மறை பிரிப்பான்களின் சிதைவுக்கு எளிதில் வழிவகுக்கும். கூடுதலாக, புதிய ஆற்றல் லித்தியம் பேட்டரியின் கலவை பல பேட்டரி பொதிகளால் ஆனது. அனைத்து பேட்டரி பொதிகளாலும் உருவாக்கப்படும் வெப்பம் ஒற்றை பேட்டரியை விட மிக அதிகமாகும். வெப்பநிலை முன்னரே தீர்மானிக்கப்பட்ட மதிப்பை மீறும் போது, ​​பேட்டரி வெடிப்பதற்கு மிகவும் வாய்ப்புள்ளது.

3. பேட்டரி வெப்ப மேலாண்மை அமைப்பின் முக்கிய தொழில்நுட்பங்கள்

புதிய ஆற்றல் வாகனங்களின் பேட்டரி மேலாண்மை அமைப்புக்கு, உள்நாட்டிலும் வெளிநாட்டிலும் அதிக கவனம் செலுத்தப்பட்டு, தொடர்ச்சியான ஆராய்ச்சிகளைத் தொடங்கி, நிறைய முடிவுகளைப் பெற்றுள்ளது. புதிய ஆற்றல் வாகன பேட்டரி வெப்ப மேலாண்மை அமைப்பின் மீதமுள்ள பேட்டரி சக்தியின் துல்லியமான மதிப்பீடு, பேட்டரி சமநிலை மேலாண்மை மற்றும் பயன்படுத்தப்படும் முக்கிய தொழில்நுட்பங்கள் ஆகியவற்றில் இந்தக் கட்டுரை கவனம் செலுத்தும்.வெப்ப மேலாண்மை அமைப்பு.

3.1 பேட்டரி வெப்ப மேலாண்மை அமைப்பு எஞ்சிய சக்தி மதிப்பீட்டு முறை
ஆராய்ச்சியாளர்கள் SOC மதிப்பீட்டில் அதிக ஆற்றலையும் கடின உழைப்பையும் முதலீடு செய்துள்ளனர், முக்கியமாக ஆம்பியர்-மணிநேர ஒருங்கிணைந்த முறை, நேரியல் மாதிரி முறை, நரம்பியல் நெட்வொர்க் முறை மற்றும் கல்மான் வடிகட்டி முறை போன்ற அறிவியல் தரவு வழிமுறைகளைப் பயன்படுத்தி அதிக எண்ணிக்கையிலான உருவகப்படுத்துதல் பரிசோதனைகளைச் செய்துள்ளனர். இருப்பினும், இந்த முறையைப் பயன்படுத்தும்போது கணக்கீட்டுப் பிழைகள் பெரும்பாலும் ஏற்படுகின்றன. பிழை சரியான நேரத்தில் சரிசெய்யப்படாவிட்டால், கணக்கீட்டு முடிவுகளுக்கு இடையிலான இடைவெளி பெரிதாகி பெரியதாகிவிடும். இந்தக் குறைபாட்டை ஈடுசெய்ய, ஆராய்ச்சியாளர்கள் பொதுவாக அன்ஷி மதிப்பீட்டு முறையை மற்ற முறைகளுடன் இணைத்து ஒன்றையொன்று சரிபார்த்து, மிகவும் துல்லியமான முடிவுகளைப் பெறுகிறார்கள். துல்லியமான தரவுகளுடன், ஆராய்ச்சியாளர்கள் பேட்டரியின் வெளியேற்ற மின்னோட்டத்தை துல்லியமாக மதிப்பிட முடியும்.

3.2 பேட்டரி வெப்ப மேலாண்மை அமைப்பின் சமச்சீர் மேலாண்மை
பேட்டரி வெப்ப மேலாண்மை அமைப்பின் சமநிலை மேலாண்மை முக்கியமாக மின்சக்தி பேட்டரியின் ஒவ்வொரு பகுதியின் மின்னழுத்தத்தையும் சக்தியையும் ஒருங்கிணைக்கப் பயன்படுகிறது. வெவ்வேறு பகுதிகளில் வெவ்வேறு பேட்டரிகள் பயன்படுத்தப்பட்ட பிறகு, மின்சக்தி மற்றும் மின்னழுத்தம் வேறுபட்டதாக இருக்கும். இந்த நேரத்தில், இரண்டிற்கும் இடையிலான வேறுபாட்டை நீக்க சமநிலை மேலாண்மை பயன்படுத்தப்பட வேண்டும். முரண்பாடு. தற்போது மிகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் சமநிலை மேலாண்மை நுட்பம்.

இது முக்கியமாக இரண்டு வகைகளாகப் பிரிக்கப்பட்டுள்ளது: செயலற்ற சமப்படுத்தல் மற்றும் செயலில் சமப்படுத்தல். பயன்பாட்டின் கண்ணோட்டத்தில், இந்த இரண்டு வகையான சமப்படுத்தல் முறைகளால் பயன்படுத்தப்படும் செயல்படுத்தல் கொள்கைகள் மிகவும் வேறுபட்டவை.

(1) செயலற்ற சமநிலை. செயலற்ற சமநிலையின் கொள்கையானது, பேட்டரிகளின் ஒற்றை சரத்தின் மின்னழுத்தத் தரவை அடிப்படையாகக் கொண்டு, பேட்டரி சக்திக்கும் மின்னழுத்தத்திற்கும் இடையிலான விகிதாசார உறவைப் பயன்படுத்துகிறது, மேலும் இரண்டின் மாற்றமும் பொதுவாக எதிர்ப்பு வெளியேற்றத்தின் மூலம் அடையப்படுகிறது: உயர்-சக்தி பேட்டரியின் ஆற்றல் எதிர்ப்பு வெப்பமாக்கல் மூலம் வெப்பத்தை உருவாக்குகிறது, பின்னர் ஆற்றல் இழப்பின் நோக்கத்தை அடைய காற்று வழியாக சிதறடிக்கப்படுகிறது. இருப்பினும், இந்த சமன்படுத்தும் முறை பேட்டரி பயன்பாட்டின் செயல்திறனை மேம்படுத்தாது. கூடுதலாக, வெப்பச் சிதறல் சீரற்றதாக இருந்தால், அதிக வெப்பமடைதல் பிரச்சனை காரணமாக பேட்டரி வெப்ப மேலாண்மை பணியை முடிக்க முடியாது.

(2) செயலில் உள்ள சமநிலை. செயலில் உள்ள சமநிலை என்பது செயலற்ற சமநிலையின் மேம்படுத்தப்பட்ட தயாரிப்பு ஆகும், இது செயலற்ற சமநிலையின் தீமைகளை ஈடுசெய்கிறது. உணர்தல் கொள்கையின் பார்வையில், செயலில் உள்ள சமநிலையின் கொள்கை செயலற்ற சமநிலையின் கொள்கையைக் குறிக்கவில்லை, ஆனால் முற்றிலும் மாறுபட்ட புதிய கருத்தை ஏற்றுக்கொள்கிறது: செயலில் உள்ள சமநிலை பேட்டரியின் மின்சார ஆற்றலை வெப்ப ஆற்றலாக மாற்றாது மற்றும் அதை சிதறடிக்கிறது, இதனால் அதிக ஆற்றல் மாற்றப்படுகிறது. பேட்டரியிலிருந்து வரும் ஆற்றல் குறைந்த ஆற்றல் பேட்டரிக்கு மாற்றப்படுகிறது. மேலும், இந்த வகையான பரிமாற்றம் ஆற்றல் பாதுகாப்பு விதியை மீறாது, மேலும் குறைந்த இழப்பு, அதிக பயன்பாட்டு திறன் மற்றும் விரைவான முடிவுகளின் நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது. இருப்பினும், சமநிலை நிர்வாகத்தின் கலவை அமைப்பு ஒப்பீட்டளவில் சிக்கலானது. சமநிலை புள்ளி சரியாகக் கட்டுப்படுத்தப்படாவிட்டால், அதன் அதிகப்படியான அளவு காரணமாக அது மின் பேட்டரி பேக்கிற்கு மீளமுடியாத சேதத்தை ஏற்படுத்தக்கூடும். சுருக்கமாக, செயலில் உள்ள சமநிலை மேலாண்மை மற்றும் செயலற்ற சமநிலை மேலாண்மை இரண்டும் தீமைகள் மற்றும் நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளன. குறிப்பிட்ட பயன்பாடுகளில், ஆராய்ச்சியாளர்கள் லித்தியம் பேட்டரி பேக்குகளின் திறன் மற்றும் சரங்களின் எண்ணிக்கைக்கு ஏற்ப தேர்வுகளை செய்யலாம். குறைந்த திறன் கொண்ட, குறைந்த எண்ணிக்கையிலான லித்தியம் பேட்டரி பேக்குகள் செயலற்ற சமநிலை மேலாண்மைக்கு ஏற்றவை, மேலும் அதிக திறன் கொண்ட, அதிக எண்ணிக்கையிலான சக்தி கொண்ட லித்தியம் பேட்டரி பேக்குகள் செயலில் உள்ள சமநிலை மேலாண்மைக்கு ஏற்றவை.

3.3 பேட்டரி வெப்ப மேலாண்மை அமைப்பில் பயன்படுத்தப்படும் முக்கிய தொழில்நுட்பங்கள்
(1) பேட்டரியின் உகந்த இயக்க வெப்பநிலை வரம்பைத் தீர்மானித்தல். வெப்ப மேலாண்மை அமைப்பு முக்கியமாக பேட்டரியைச் சுற்றியுள்ள வெப்பநிலையை ஒருங்கிணைக்கப் பயன்படுகிறது, எனவே வெப்ப மேலாண்மை அமைப்பின் பயன்பாட்டு விளைவை உறுதி செய்வதற்காக, ஆராய்ச்சியாளர்களால் உருவாக்கப்பட்ட முக்கிய தொழில்நுட்பம் முக்கியமாக பேட்டரியின் இயக்க வெப்பநிலையை தீர்மானிக்கப் பயன்படுகிறது. பேட்டரி வெப்பநிலை பொருத்தமான வரம்பிற்குள் வைக்கப்படும் வரை, லித்தியம் பேட்டரி எப்போதும் சிறந்த செயல்பாட்டு நிலையில் இருக்கும், புதிய ஆற்றல் வாகனங்களின் செயல்பாட்டிற்கு போதுமான சக்தியை வழங்கும். இந்த வழியில், புதிய ஆற்றல் வாகனங்களின் லித்தியம் பேட்டரி செயல்திறன் எப்போதும் சிறந்த நிலையில் இருக்கும்.

(2) பேட்டரி வெப்ப வரம்பு கணக்கீடு மற்றும் வெப்பநிலை கணிப்பு. இந்த தொழில்நுட்பம் அதிக எண்ணிக்கையிலான கணித மாதிரி கணக்கீடுகளை உள்ளடக்கியது. விஞ்ஞானிகள் பேட்டரியின் உள்ளே வெப்பநிலை வேறுபாட்டைப் பெற தொடர்புடைய கணக்கீட்டு முறைகளைப் பயன்படுத்துகின்றனர், மேலும் பேட்டரியின் சாத்தியமான வெப்ப நடத்தையை கணிக்க இதை ஒரு அடிப்படையாகப் பயன்படுத்துகின்றனர்.

(3) வெப்ப பரிமாற்ற ஊடகத்தின் தேர்வு. வெப்ப மேலாண்மை அமைப்பின் சிறந்த செயல்திறன் வெப்ப பரிமாற்ற ஊடகத்தின் தேர்வைப் பொறுத்தது. தற்போதைய புதிய ஆற்றல் வாகனங்களில் பெரும்பாலானவை காற்று/குளிரூட்டியை குளிரூட்டும் ஊடகமாகப் பயன்படுத்துகின்றன. இந்த குளிரூட்டும் முறை செயல்பட எளிதானது, உற்பத்தி செலவு குறைவு, மேலும் பேட்டரி வெப்பச் சிதறலின் நோக்கத்தை நன்கு அடைய முடியும்.பிடிசி ஏர் ஹீட்டர்/பிடிசி கூலண்ட் ஹீட்டர்)

(4) இணையான காற்றோட்டம் மற்றும் வெப்பச் சிதறல் கட்டமைப்பு வடிவமைப்பை ஏற்றுக்கொள்ளுங்கள். லித்தியம் பேட்டரி பொதிகளுக்கு இடையே உள்ள காற்றோட்டம் மற்றும் வெப்பச் சிதறல் வடிவமைப்பு காற்றின் ஓட்டத்தை விரிவுபடுத்தும், இதனால் அது பேட்டரி பொதிகளுக்கு இடையில் சமமாக விநியோகிக்கப்படும், பேட்டரி தொகுதிகளுக்கு இடையிலான வெப்பநிலை வேறுபாட்டை திறம்பட தீர்க்கும்.

(5) மின்விசிறி மற்றும் வெப்பநிலை அளவீட்டுப் புள்ளி தேர்வு. இந்த தொகுதியில், ஆராய்ச்சியாளர்கள் கோட்பாட்டு கணக்கீடுகளைச் செய்ய அதிக எண்ணிக்கையிலான சோதனைகளைப் பயன்படுத்தினர், பின்னர் விசிறி சக்தி நுகர்வு மதிப்புகளைப் பெற திரவ இயக்கவியல் முறைகளைப் பயன்படுத்தினர். பின்னர், பேட்டரி வெப்பநிலைத் தரவைத் துல்லியமாகப் பெறுவதற்கு மிகவும் பொருத்தமான வெப்பநிலை அளவீட்டுப் புள்ளியைக் கண்டறிய ஆராய்ச்சியாளர்கள் வரையறுக்கப்பட்ட கூறுகளைப் பயன்படுத்துவார்கள்.