1. 신에너지 자동차용 리튬전지의 특성
리튬 배터리는 주로 낮은 자체 방전율, 높은 에너지 밀도, 높은 사이클 시간 및 사용 중 높은 작동 효율이라는 장점을 가지고 있습니다.리튬 배터리를 새로운 에너지의 주 동력 장치로 사용하는 것은 좋은 동력원을 얻는 것과 같습니다.따라서 신에너지 자동차의 주요 부품 구성에 있어서 리튬배터리셀과 관련된 리튬배터리팩은 가장 중요한 핵심부품이자 동력을 공급하는 핵심부품으로 자리잡고 있다.리튬 배터리의 작동 과정에는 주변 환경에 대한 특정 요구 사항이 있습니다.실험 결과에 따르면 최적의 작동 온도는 20°C~40°C로 유지됩니다.배터리 주변의 온도가 지정된 한도를 초과하면 리튬 배터리의 성능이 크게 저하되고 수명이 크게 단축됩니다.리튬 배터리 주변의 온도가 너무 낮기 때문에 최종 방전 용량과 방전 전압이 미리 설정된 표준을 벗어나 급격한 저하가 발생합니다.
주변 온도가 너무 높으면 리튬 배터리의 열 폭주 가능성이 크게 높아지고 내부 열이 특정 위치에 모여 심각한 열 축적 문제가 발생합니다.이 부분의 열이 원활하게 방출되지 않으면 리튬 배터리의 작동 시간이 길어지고 배터리가 폭발하기 쉽습니다.이러한 안전 위험은 개인의 안전에 큰 위협이 되므로 리튬 배터리는 작업 시 전체 장비의 안전 성능을 향상시키기 위해 전자기 냉각 장치에 의존해야 합니다.연구자들이 리튬 배터리의 온도를 제어할 때 외부 장치를 합리적으로 사용하여 열을 내보내고 리튬 배터리의 최적 작동 온도를 제어해야 함을 알 수 있습니다.온도 제어가 해당 표준에 도달하면 신에너지 자동차의 안전 운전 목표는 거의 위협받지 않습니다.
2. 신에너지 자동차용 리튬전지의 발열 메커니즘
이러한 배터리는 전원 장치로 사용할 수 있지만 실제 적용 과정에서 이들 배터리 간의 차이점이 더욱 분명해집니다.일부 배터리에는 더 큰 단점이 있으므로 신에너지 차량 제조업체는 신중하게 선택해야 합니다.예를 들어, 납축 배터리는 중간 분기에 충분한 전력을 제공하지만 작동 중에 주변 환경에 큰 피해를 입히고 이 피해는 나중에 복구할 수 없게 됩니다.따라서 생태학적 안전을 보호하기 위해 국가에서는 납축전지를 금지 목록에 포함시켰습니다.개발 기간 동안 니켈수소 배터리는 좋은 기회를 얻었고 개발 기술이 점차 성숙해졌으며 적용 범위도 확대되었습니다.그러나 리튬 배터리와 비교하면 단점이 약간 분명합니다.예를 들어, 일반 배터리 제조업체가 니켈수소 배터리의 생산 비용을 통제하기는 어렵습니다.이에 따라 시장에서 니켈-수소 배터리 가격은 여전히 높은 수준을 유지하고 있다.가성비를 추구하는 일부 신에너지 자동차 브랜드는 이를 자동차 부품으로 활용하는 것을 거의 고려하지 않습니다.더 중요한 것은 Ni-MH 배터리는 리튬 배터리보다 주변 온도에 훨씬 더 민감하고 고온으로 인해 화재가 발생할 가능성이 더 높다는 것입니다.여러 비교 끝에 리튬 배터리가 눈에 띄고 현재 신에너지 자동차에 널리 사용되고 있습니다.
리튬전지가 신에너지 자동차에 전력을 공급할 수 있는 이유는 바로 양극과 음극에 활물질이 들어있기 때문이다.물질을 연속적으로 매립하고 추출하는 과정에서 많은 양의 전기에너지를 얻게 되며, 에너지 변환의 원리에 따라 전기에너지와 운동에너지가 상호교환의 목적을 달성하여 강한 힘을 물체에 전달하게 된다. 새로운 에너지 차량은 자동차와 함께 걷는 목적을 달성할 수 있습니다.동시에 리튬 배터리 셀이 화학 반응을 겪을 때 열을 흡수하고 열을 방출하여 에너지 변환을 완료하는 기능을 갖습니다.또한, 리튬 원자는 정적이지 않고 전해질과 격막 사이를 연속적으로 이동할 수 있으며 분극 내부 저항이 있습니다.
이제 열도 적절하게 방출될 것입니다.그러나 신에너지 자동차의 리튬 배터리 주변 온도가 너무 높아 양극 및 음극 분리막이 쉽게 분해될 수 있습니다.또한, 신에너지 리튬배터리의 구성은 여러 개의 배터리 팩으로 구성된다.모든 배터리 팩에서 발생하는 열은 단일 배터리의 열을 훨씬 초과합니다.온도가 미리 정해진 값을 초과하면 배터리가 폭발하기 매우 쉽습니다.
3. 배터리 열관리 시스템 핵심 기술
신에너지 자동차의 배터리 관리 시스템에 대해서는 국내외에서 높은 관심을 갖고 일련의 연구를 진행하여 많은 성과를 얻었습니다.본 글에서는 신에너지 자동차 배터리 열관리 시스템의 배터리 잔량에 대한 정확한 평가, 배터리 밸런스 관리 및 이에 적용되는 핵심 기술에 대해 중점적으로 다루겠습니다.열 관리 시스템.
3.1 배터리 열관리 시스템 잔류전력 평가 방법
연구자들은 SOC 평가에 많은 에너지와 노력을 투자해 왔으며, 주로 암페어시 적분법, 선형 모델법, 신경망법, 칼만 필터법과 같은 과학적인 데이터 알고리즘을 사용하여 수많은 시뮬레이션 실험을 수행했습니다.그러나 이 방법을 적용하는 과정에서 계산오류가 자주 발생한다.오류가 제때 수정되지 않으면 계산 결과 간의 격차가 점점 더 커집니다.이러한 결함을 보완하기 위해 연구자들은 일반적으로 가장 정확한 결과를 얻기 위해 안시 평가 방법과 다른 방법을 결합하여 서로 검증합니다.정확한 데이터를 통해 연구자들은 배터리의 방전 전류를 정확하게 추정할 수 있습니다.
3.2 배터리 열관리 시스템의 균형적인 관리
배터리 열 관리 시스템의 균형 관리는 주로 전원 배터리의 각 부분의 전압과 전력을 조정하는 데 사용됩니다.다른 배터리를 다른 부품에 사용하면 전원과 전압이 달라집니다.이때 둘 사이의 차이를 없애기 위해 균형관리를 활용해야 한다.불일치.현재 가장 널리 사용되는 잔액 관리 기법
주로 패시브 이퀄라이제이션과 액티브 이퀄라이제이션의 두 가지 유형으로 나뉩니다.적용 관점에서 볼 때, 이 두 가지 유형의 등화 방법이 사용하는 구현 원칙은 상당히 다릅니다.
(1) 수동적 균형.수동 균등화의 원리는 단일 배터리 스트링의 전압 데이터를 기반으로 배터리 전력과 전압 사이의 비례 관계를 활용하며, 둘의 변환은 일반적으로 저항 방전을 통해 이루어집니다. 즉, 고출력 배터리의 에너지는 열을 발생시킵니다. 저항 가열을 통해 공기를 통해 분산되어 에너지 손실의 목적을 달성합니다.그러나 이러한 균등화 방법은 배터리 사용 효율을 향상시키지 않습니다.또한, 열 방출이 고르지 않으면 배터리 과열 문제로 인해 배터리 열 관리 작업을 완료할 수 없습니다.
(2) 활성 잔액.액티브 밸런스는 패시브 밸런스의 단점을 보완한 업그레이드 제품입니다.구현 원리의 관점에서 볼 때 능동 균등화의 원리는 수동적 균등화의 원리를 의미하는 것이 아니라 완전히 다른 새로운 개념을 채택합니다. 능동형 균등화는 배터리의 전기 에너지를 열에너지로 변환하지 않고 소멸시키는 것입니다. , 고에너지가 전달되도록 배터리의 에너지가 저에너지 배터리로 전달됩니다.또한 이러한 종류의 전송은 에너지 보존 법칙을 위반하지 않으며 손실이 적고 사용 효율성이 높으며 결과가 빠르다는 장점이 있습니다.그러나 잔액관리의 구성구조는 상대적으로 복잡하다.밸런스 포인트가 제대로 제어되지 않으면 과도한 크기로 인해 파워 배터리 팩에 돌이킬 수 없는 손상이 발생할 수 있습니다.요약하자면, 능동적 잔액 관리와 수동적 잔액 관리에는 모두 단점과 장점이 있습니다.특정 응용 분야에서 연구원은 리튬 배터리 팩의 용량과 스트링 수에 따라 선택할 수 있습니다.수동적 균등화 관리에는 저용량, 적은 수의 리튬 배터리 팩이 적합하고, 능동적 균등화 관리에는 고용량, 많은 수의 전력 리튬 배터리 팩이 적합합니다.
3.3 배터리 열관리 시스템에 사용되는 주요 기술
(1) 배터리의 최적 작동 온도 범위를 결정합니다.열 관리 시스템은 주로 배터리 주변의 온도를 조정하는 데 사용되므로 열 관리 시스템의 적용 효과를 보장하기 위해 연구진이 개발한 핵심 기술은 주로 배터리의 작동 온도를 결정하는 데 사용됩니다.배터리 온도가 적절한 범위 내로 유지되는 한 리튬 배터리는 항상 최상의 작동 상태를 유지하여 신에너지 차량 작동에 충분한 전력을 제공할 수 있습니다.이러한 방식으로 신에너지 자동차의 리튬 배터리 성능은 항상 우수한 상태를 유지할 수 있습니다.
(2) 배터리 열 범위 계산 및 온도 예측.이 기술에는 수많은 수학적 모델 계산이 포함됩니다.과학자들은 해당 계산 방법을 사용하여 배터리 내부의 온도 차이를 얻고 이를 기초로 사용하여 배터리의 가능한 열 동작을 예측합니다.
(3) 열전달 매체의 선택.열 관리 시스템의 우수한 성능은 열 전달 매체의 선택에 따라 달라집니다.현재 신에너지 자동차의 대부분은 냉각 매체로 공기/냉각수를 사용합니다.이 냉각 방식은 작동이 간단하고 제조 비용이 저렴하며 배터리 방열 목적을 잘 달성할 수 있습니다.(PTC 에어 히터/PTC 절삭유 히터)
(4) 평행 환기 및 방열 구조 설계를 채택하십시오.리튬 배터리 팩 사이의 환기 및 방열 설계는 공기의 흐름을 확장하여 배터리 팩 사이에 공기가 고르게 분포되도록 하여 배터리 모듈 간의 온도 차이를 효과적으로 해결할 수 있습니다.
(5) 팬 및 온도 측정 지점 선택.이 모듈에서 연구원들은 이론적 계산을 수행하기 위해 수많은 실험을 수행한 다음 유체 역학 방법을 사용하여 팬 전력 소비 값을 얻었습니다.그 후, 연구원들은 배터리 온도 데이터를 정확하게 얻기 위해 유한 요소를 사용하여 가장 적합한 온도 측정 지점을 찾습니다.
게시 시간: 2023년 6월 25일
