Hebei Nanfeng मा स्वागत छ!

नयाँ ऊर्जा सवारी साधनहरूको लागि लिथियम ब्याट्रीको थर्मल व्यवस्थापन प्रविधिमा अनुसन्धान

१. नयाँ ऊर्जा सवारी साधनहरूको लागि लिथियम ब्याट्रीहरूको विशेषताहरू

लिथियम ब्याट्रीहरूमा मुख्यतया कम स्व-डिस्चार्ज दर, उच्च ऊर्जा घनत्व, उच्च चक्र समय, र प्रयोगको क्रममा उच्च सञ्चालन दक्षताका फाइदाहरू छन्। नयाँ ऊर्जाको लागि मुख्य पावर उपकरणको रूपमा लिथियम ब्याट्रीहरू प्रयोग गर्नु राम्रो पावर स्रोत प्राप्त गर्नु बराबर हो। त्यसकारण, नयाँ ऊर्जा सवारी साधनहरूको मुख्य घटकहरूको संरचनामा, लिथियम ब्याट्री सेलसँग सम्बन्धित लिथियम ब्याट्री प्याक यसको सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण कोर कम्पोनेन्ट र पावर प्रदान गर्ने कोर भाग बनेको छ। लिथियम ब्याट्रीहरूको काम गर्ने प्रक्रियाको क्रममा, वरपरको वातावरणको लागि निश्चित आवश्यकताहरू छन्। प्रयोगात्मक नतिजाहरू अनुसार, इष्टतम काम गर्ने तापमान २०°C देखि ४०°C मा राखिएको छ। ब्याट्री वरिपरिको तापक्रम तोकिएको सीमा नाघेपछि, लिथियम ब्याट्रीको कार्यसम्पादन धेरै कम हुनेछ, र सेवा जीवन धेरै कम हुनेछ। लिथियम ब्याट्री वरिपरिको तापक्रम धेरै कम भएकोले, अन्तिम डिस्चार्ज क्षमता र डिस्चार्ज भोल्टेज पूर्वनिर्धारित मानकबाट विचलित हुनेछ, र त्यहाँ तीव्र गिरावट हुनेछ।

यदि परिवेशको तापक्रम धेरै उच्च छ भने, लिथियम ब्याट्रीको थर्मल रनअवेको सम्भावना धेरै बढ्नेछ, र आन्तरिक ताप एक विशेष स्थानमा जम्मा हुनेछ, जसले गर्दा गम्भीर ताप संचय समस्याहरू निम्त्याउनेछ। यदि तापको यो भाग सहज रूपमा निर्यात गर्न सकिँदैन भने, लिथियम ब्याट्रीको विस्तारित कार्य समयसँगै, ब्याट्री विस्फोट हुने सम्भावना हुन्छ। यो सुरक्षा खतराले व्यक्तिगत सुरक्षाको लागि ठूलो खतरा निम्त्याउँछ, त्यसैले लिथियम ब्याट्रीहरूले काम गर्दा समग्र उपकरणको सुरक्षा कार्यसम्पादन सुधार गर्न इलेक्ट्रोम्याग्नेटिक कूलिंग उपकरणहरूमा भर पर्नु पर्छ। यो देख्न सकिन्छ कि जब अनुसन्धानकर्ताहरूले लिथियम ब्याट्रीको तापक्रम नियन्त्रण गर्छन्, तिनीहरूले ताप निर्यात गर्न र लिथियम ब्याट्रीहरूको इष्टतम कार्य तापक्रम नियन्त्रण गर्न बाह्य उपकरणहरू तर्कसंगत रूपमा प्रयोग गर्नुपर्छ। तापक्रम नियन्त्रण सम्बन्धित मापदण्डहरूमा पुगेपछि, नयाँ ऊर्जा सवारी साधनहरूको सुरक्षित ड्राइभिङ लक्ष्यलाई कुनै खतरा हुनेछैन।

२. नयाँ ऊर्जा सवारी साधन पावर लिथियम ब्याट्रीको ताप उत्पादन संयन्त्र

यद्यपि यी ब्याट्रीहरूलाई पावर उपकरणको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ, वास्तविक प्रयोगको प्रक्रियामा, तिनीहरू बीचको भिन्नताहरू बढी स्पष्ट छन्। केही ब्याट्रीहरूमा ठूलो बेफाइदाहरू छन्, त्यसैले नयाँ ऊर्जा सवारी साधन निर्माताहरूले सावधानीपूर्वक छनौट गर्नुपर्छ। उदाहरणका लागि, लिड-एसिड ब्याट्रीले मध्य शाखाको लागि पर्याप्त शक्ति प्रदान गर्दछ, तर यसले यसको सञ्चालनको क्रममा वरपरको वातावरणलाई ठूलो क्षति पुर्‍याउँछ, र यो क्षति पछि अपूरणीय हुनेछ। त्यसकारण, पारिस्थितिक सुरक्षाको रक्षा गर्न, देशले लिड-एसिड ब्याट्रीहरूलाई प्रतिबन्धित सूचीमा समावेश गरेको छ। विकास अवधिमा, निकल-मेटल हाइड्राइड ब्याट्रीहरूले राम्रो अवसरहरू प्राप्त गरेका छन्, विकास प्रविधि बिस्तारै परिपक्व भएको छ, र अनुप्रयोगको दायरा पनि विस्तार भएको छ। यद्यपि, लिथियम ब्याट्रीहरूको तुलनामा, यसको बेफाइदाहरू थोरै स्पष्ट छन्। उदाहरणका लागि, साधारण ब्याट्री निर्माताहरूलाई निकल-मेटल हाइड्राइड ब्याट्रीहरूको उत्पादन लागत नियन्त्रण गर्न गाह्रो छ। फलस्वरूप, बजारमा निकल-हाइड्रोजन ब्याट्रीहरूको मूल्य उच्च रहेको छ। लागत प्रदर्शनको पछि लाग्ने केही नयाँ ऊर्जा सवारी साधन ब्रान्डहरूले तिनीहरूलाई अटो पार्ट्सको रूपमा प्रयोग गर्ने विचार गर्न सक्दैनन्। अझ महत्त्वपूर्ण कुरा, Ni-MH ब्याट्रीहरू लिथियम ब्याट्रीहरू भन्दा परिवेशको तापक्रममा धेरै संवेदनशील हुन्छन्, र उच्च तापक्रमका कारण आगो लाग्ने सम्भावना बढी हुन्छ। धेरै तुलनाहरू पछि, लिथियम ब्याट्रीहरू फरक देखिन्छन् र अब नयाँ ऊर्जा सवारी साधनहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ।

लिथियम ब्याट्रीहरूले नयाँ ऊर्जा सवारी साधनहरूको लागि शक्ति प्रदान गर्न सक्ने कारण भनेको तिनीहरूको सकारात्मक र नकारात्मक इलेक्ट्रोडहरूमा सक्रिय सामग्रीहरू हुनु हो। सामग्रीहरूको निरन्तर इम्बेडिङ र निकासीको प्रक्रियाको क्रममा, ठूलो मात्रामा विद्युतीय ऊर्जा प्राप्त हुन्छ, र त्यसपछि ऊर्जा रूपान्तरणको सिद्धान्त अनुसार, विद्युतीय ऊर्जा र गतिज ऊर्जा आदानप्रदानको उद्देश्य प्राप्त गर्न, यसरी नयाँ ऊर्जा सवारी साधनहरूलाई बलियो शक्ति प्रदान गर्दै, कारसँग हिंड्ने उद्देश्य प्राप्त गर्न सक्छ। एकै समयमा, जब लिथियम ब्याट्री सेलले रासायनिक प्रतिक्रियाबाट गुज्रन्छ, यसमा ताप अवशोषित गर्ने र ऊर्जा रूपान्तरण पूरा गर्न ताप जारी गर्ने कार्य हुनेछ। थप रूपमा, लिथियम परमाणु स्थिर छैन, यो इलेक्ट्रोलाइट र डायाफ्राम बीच निरन्तर सार्न सक्छ, र ध्रुवीकरण आन्तरिक प्रतिरोध छ।

अब, ताप पनि उचित रूपमा जारी गरिनेछ। यद्यपि, नयाँ ऊर्जा सवारी साधनहरूको लिथियम ब्याट्री वरिपरिको तापक्रम धेरै उच्च छ, जसले गर्दा सकारात्मक र नकारात्मक विभाजकहरूको विघटन सजिलै हुन सक्छ। थप रूपमा, नयाँ ऊर्जा लिथियम ब्याट्रीको संरचना धेरै ब्याट्री प्याकहरू मिलेर बनेको हुन्छ। सबै ब्याट्री प्याकहरूद्वारा उत्पन्न हुने ताप एकल ब्याट्रीको भन्दा धेरै बढी हुन्छ। जब तापक्रम पूर्वनिर्धारित मानभन्दा बढी हुन्छ, ब्याट्री विस्फोटको लागि अत्यन्तै संवेदनशील हुन्छ।

३. ब्याट्री थर्मल व्यवस्थापन प्रणालीको प्रमुख प्रविधिहरू

नयाँ ऊर्जा सवारी साधनहरूको ब्याट्री व्यवस्थापन प्रणालीको लागि, स्वदेश र विदेश दुवैले उच्च स्तरको ध्यान दिएका छन्, अनुसन्धानको श्रृंखला सुरु गरेका छन्, र धेरै परिणामहरू प्राप्त गरेका छन्। यो लेख नयाँ ऊर्जा सवारी साधनको ब्याट्री थर्मल व्यवस्थापन प्रणालीको बाँकी ब्याट्री पावरको सही मूल्याङ्कन, ब्याट्री सन्तुलन व्यवस्थापन र लागू गरिएका प्रमुख प्रविधिहरूमा केन्द्रित हुनेछ।तापीय व्यवस्थापन प्रणाली.

३.१ ब्याट्री थर्मल व्यवस्थापन प्रणाली अवशिष्ट शक्ति मूल्याङ्कन विधि
अनुसन्धानकर्ताहरूले SOC मूल्याङ्कनमा धेरै ऊर्जा र मेहनती प्रयासहरू लगानी गरेका छन्, मुख्यतया एम्पीयर-घण्टा अभिन्न विधि, रेखीय मोडेल विधि, तंत्रिका नेटवर्क विधि र कालमन फिल्टर विधि जस्ता वैज्ञानिक डेटा एल्गोरिदमहरू प्रयोग गरेर ठूलो संख्यामा सिमुलेशन प्रयोगहरू गरेका छन्। यद्यपि, यो विधिको प्रयोगको क्रममा गणना त्रुटिहरू प्रायः हुन्छन्। यदि त्रुटि समयमै सच्याइएन भने, गणना परिणामहरू बीचको खाडल ठूलो र ठूलो हुँदै जानेछ। यो दोषको पूर्ति गर्न, अनुसन्धानकर्ताहरूले सामान्यतया Anshi मूल्याङ्कन विधिलाई एकअर्कालाई प्रमाणित गर्न अन्य विधिहरूसँग संयोजन गर्छन्, ताकि सबैभन्दा सटीक परिणामहरू प्राप्त गर्न सकियोस्। सही डेटाको साथ, अनुसन्धानकर्ताहरूले ब्याट्रीको डिस्चार्ज करेन्ट सही रूपमा अनुमान गर्न सक्छन्।

३.२ ब्याट्री थर्मल व्यवस्थापन प्रणालीको सन्तुलित व्यवस्थापन
ब्याट्री थर्मल व्यवस्थापन प्रणालीको सन्तुलन व्यवस्थापन मुख्यतया पावर ब्याट्रीको प्रत्येक भागको भोल्टेज र शक्ति समन्वय गर्न प्रयोग गरिन्छ। विभिन्न भागहरूमा फरक ब्याट्रीहरू प्रयोग गरिसकेपछि, शक्ति र भोल्टेज फरक हुनेछ। यस समयमा, दुई बीचको भिन्नता हटाउन सन्तुलन व्यवस्थापन प्रयोग गर्नुपर्छ। असंगति। हाल सबैभन्दा व्यापक रूपमा प्रयोग हुने सन्तुलन व्यवस्थापन प्रविधि

यसलाई मुख्यतया दुई प्रकारमा विभाजन गरिएको छ: निष्क्रिय समीकरण र सक्रिय समीकरण। प्रयोगको दृष्टिकोणबाट, यी दुई प्रकारका समीकरण विधिहरूले प्रयोग गर्ने कार्यान्वयन सिद्धान्तहरू एकदमै फरक छन्।

(१) निष्क्रिय सन्तुलन। निष्क्रिय समीकरणको सिद्धान्तले ब्याट्रीको एकल स्ट्रिङको भोल्टेज डेटामा आधारित ब्याट्री पावर र भोल्टेज बीचको समानुपातिक सम्बन्ध प्रयोग गर्दछ, र दुईको रूपान्तरण सामान्यतया प्रतिरोध डिस्चार्ज मार्फत प्राप्त गरिन्छ: उच्च-शक्ति ब्याट्रीको ऊर्जाले प्रतिरोध तताउने माध्यमबाट ताप उत्पन्न गर्दछ, त्यसपछि ऊर्जा हानिको उद्देश्य प्राप्त गर्न हावा मार्फत फैलिन्छ। यद्यपि, यो समीकरण विधिले ब्याट्री प्रयोगको दक्षतामा सुधार गर्दैन। थप रूपमा, यदि ताप अपव्यय असमान छ भने, ब्याट्रीले अत्यधिक तापको समस्याको कारणले ब्याट्री थर्मल व्यवस्थापनको कार्य पूरा गर्न असमर्थ हुनेछ।

(२) सक्रिय सन्तुलन। सक्रिय सन्तुलन निष्क्रिय सन्तुलनको अपग्रेड गरिएको उत्पादन हो, जसले निष्क्रिय सन्तुलनको बेफाइदाहरूको पूर्ति गर्दछ। प्राप्ति सिद्धान्तको दृष्टिकोणबाट, सक्रिय समीकरणको सिद्धान्तले निष्क्रिय समीकरणको सिद्धान्तलाई जनाउँदैन, तर पूर्ण रूपमा फरक नयाँ अवधारणा अपनाउँछ: सक्रिय समीकरणले ब्याट्रीको विद्युतीय ऊर्जालाई ताप ऊर्जामा रूपान्तरण गर्दैन र यसलाई नष्ट गर्छ, जसले गर्दा उच्च ऊर्जा स्थानान्तरण हुन्छ। ब्याट्रीबाट ऊर्जा कम ऊर्जा ब्याट्रीमा स्थानान्तरण हुन्छ। यसबाहेक, यस प्रकारको प्रसारणले ऊर्जा संरक्षणको नियम उल्लङ्घन गर्दैन, र कम हानि, उच्च प्रयोग दक्षता, र द्रुत परिणामहरूको फाइदाहरू छन्। यद्यपि, सन्तुलन व्यवस्थापनको संरचना संरचना अपेक्षाकृत जटिल छ। यदि सन्तुलन बिन्दु राम्ररी नियन्त्रण गरिएको छैन भने, यसको अत्यधिक आकारको कारणले गर्दा यसले पावर ब्याट्री प्याकमा अपरिवर्तनीय क्षति निम्त्याउन सक्छ। संक्षेपमा, सक्रिय सन्तुलन व्यवस्थापन र निष्क्रिय सन्तुलन व्यवस्थापन दुवैका बेफाइदा र फाइदाहरू छन्। विशिष्ट अनुप्रयोगहरूमा, अनुसन्धानकर्ताहरूले लिथियम ब्याट्री प्याकहरूको क्षमता र तारहरूको संख्या अनुसार छनौट गर्न सक्छन्। कम क्षमता भएका, कम संख्या भएका लिथियम ब्याट्री प्याकहरू निष्क्रिय समीकरण व्यवस्थापनको लागि उपयुक्त छन्, र उच्च क्षमता भएका, उच्च संख्या भएका पावर लिथियम ब्याट्री प्याकहरू सक्रिय समीकरण व्यवस्थापनको लागि उपयुक्त छन्।

३.३ ब्याट्री थर्मल व्यवस्थापन प्रणालीमा प्रयोग हुने मुख्य प्रविधिहरू
(१) ब्याट्रीको इष्टतम सञ्चालन तापमान दायरा निर्धारण गर्नुहोस्। थर्मल व्यवस्थापन प्रणाली मुख्यतया ब्याट्री वरिपरिको तापक्रम समन्वय गर्न प्रयोग गरिन्छ, त्यसैले थर्मल व्यवस्थापन प्रणालीको अनुप्रयोग प्रभाव सुनिश्चित गर्न, अनुसन्धानकर्ताहरूद्वारा विकसित प्रमुख प्रविधि मुख्यतया ब्याट्रीको काम गर्ने तापक्रम निर्धारण गर्न प्रयोग गरिन्छ। जबसम्म ब्याट्रीको तापक्रम उपयुक्त दायरा भित्र राखिन्छ, लिथियम ब्याट्री सधैं उत्तम काम गर्ने अवस्थामा हुन सक्छ, नयाँ ऊर्जा सवारी साधनहरूको सञ्चालनको लागि पर्याप्त शक्ति प्रदान गर्दछ। यसरी, नयाँ ऊर्जा सवारी साधनहरूको लिथियम ब्याट्री प्रदर्शन सधैं उत्कृष्ट अवस्थामा हुन सक्छ।

(२) ब्याट्रीको थर्मल रेन्ज गणना र तापक्रम भविष्यवाणी। यस प्रविधिमा धेरै संख्यामा गणितीय मोडेल गणनाहरू समावेश छन्। वैज्ञानिकहरूले ब्याट्री भित्रको तापक्रम भिन्नता प्राप्त गर्न सम्बन्धित गणना विधिहरू प्रयोग गर्छन्, र ब्याट्रीको सम्भावित तापीय व्यवहारको भविष्यवाणी गर्न यसलाई आधारको रूपमा प्रयोग गर्छन्।

(३) ताप स्थानान्तरण माध्यमको छनोट। तापीय व्यवस्थापन प्रणालीको उत्कृष्ट प्रदर्शन ताप स्थानान्तरण माध्यमको छनोटमा निर्भर गर्दछ। हालका धेरैजसो नयाँ ऊर्जा सवारी साधनहरूले हावा/कूलेन्टलाई शीतलन माध्यमको रूपमा प्रयोग गर्छन्। यो शीतलन विधि सञ्चालन गर्न सरल छ, उत्पादन लागत कम छ, र ब्याट्री ताप अपव्ययको उद्देश्य राम्रोसँग प्राप्त गर्न सक्छ।PTC एयर हीटर/PTC कूलेन्ट हीटर)

(४) समानान्तर भेन्टिलेसन र ताप अपव्यय संरचना डिजाइन अपनाउनुहोस्। लिथियम ब्याट्री प्याकहरू बीचको भेन्टिलेसन र ताप अपव्यय डिजाइनले हावाको प्रवाहलाई विस्तार गर्न सक्छ ताकि यसलाई ब्याट्री प्याकहरूमा समान रूपमा वितरण गर्न सकियोस्, ब्याट्री मोड्युलहरू बीचको तापक्रम भिन्नतालाई प्रभावकारी रूपमा समाधान गर्न सकियोस्।

(५) पंखा र तापक्रम मापन बिन्दु चयन। यस मोड्युलमा, अनुसन्धानकर्ताहरूले सैद्धान्तिक गणना गर्न धेरै प्रयोगहरू प्रयोग गरे, र त्यसपछि पंखाको पावर खपत मानहरू प्राप्त गर्न तरल पदार्थ मेकानिक्स विधिहरू प्रयोग गरे। त्यसपछि, अनुसन्धानकर्ताहरूले ब्याट्री तापक्रम डेटा सही रूपमा प्राप्त गर्न सबैभन्दा उपयुक्त तापक्रम मापन बिन्दु फेला पार्न सीमित तत्वहरू प्रयोग गर्नेछन्।

PTC एयर हीटर ०२
उच्च भोल्टेज शीतलक हीटर
PTC शीतलक हीटर ०७
PTC शीतलक हीटर ०१

पोस्ट समय: सेप्टेम्बर-१०-२०२४