Mojawapo ya teknolojia muhimu za magari mapya ya nishati ni betri za umeme. Ubora wa betri huamua gharama ya magari ya umeme kwa upande mmoja, na aina mbalimbali za magari ya umeme kwa upande mwingine. Jambo muhimu kwa kukubalika na kupitishwa haraka.
Kulingana na sifa za matumizi, mahitaji na nyanja za matumizi ya betri za umeme, aina za utafiti na uundaji wa betri za umeme nyumbani na nje ya nchi ni takriban: betri za asidi ya risasi, betri za nikeli-kadimiamu, betri za hidridi ya nikeli-metali, betri za lithiamu-ion, seli za mafuta, n.k., ambazo miongoni mwazo maendeleo ya betri za lithiamu-ion yanapata kipaumbele zaidi.
Tabia ya uzalishaji wa joto la betri ya nguvu
Chanzo cha joto, kiwango cha uzalishaji wa joto, uwezo wa joto wa betri na vigezo vingine vinavyohusiana vya moduli ya betri ya nguvu vinahusiana kwa karibu na asili ya betri. Joto linalotolewa na betri hutegemea asili ya kemikali, mitambo na umeme na sifa za betri, haswa asili ya mmenyuko wa kielektroniki. Nishati ya joto inayozalishwa katika mmenyuko wa betri inaweza kuonyeshwa na joto la mmenyuko wa betri Qr; upolarization wa kielektroniki husababisha volteji halisi ya betri kupotoka kutoka kwa nguvu yake ya kielektroniki ya usawa, na upotevu wa nishati unaosababishwa na upolarization wa betri huonyeshwa na Qp. Mbali na mmenyuko wa betri unaoendelea kulingana na mlinganyo wa mmenyuko, pia kuna baadhi ya athari za upande. Athari za kawaida za upande ni pamoja na mtengano wa elektroliti na kutolewa kwa betri. Joto la mmenyuko wa upande linalozalishwa katika mchakato huu ni Qs. Kwa kuongezea, kwa sababu betri yoyote itakuwa na upinzani bila shaka, Joule joto Qj litazalishwa wakati mkondo unapita. Kwa hivyo, jumla ya joto la betri ni jumla ya joto la vipengele vifuatavyo: Qt=Qr+Qp+Qs+Qj.
Kulingana na mchakato maalum wa kuchaji (kutoa), sababu kuu zinazosababisha betri kutoa joto pia ni tofauti. Kwa mfano, betri inapochajiwa kawaida, Qr ndio sababu kuu; na katika hatua ya baadaye ya kuchaji betri, kutokana na kuoza kwa elektroliti, athari za upande huanza kutokea (joto la mmenyuko wa upande ni Qs), betri inapochajiwa karibu kabisa na kuzidisha chaji, Kinachotokea zaidi ni kuoza kwa elektroliti, ambapo Qs hutawala. Joule joto Qj inategemea mkondo na upinzani. Njia ya kuchaji inayotumika sana hufanywa chini ya mkondo wa mara kwa mara, na Qj ni thamani maalum kwa wakati huu. Hata hivyo, wakati wa kuanza na kuongeza kasi, mkondo ni wa juu kiasi. Kwa HEV, hii ni sawa na mkondo wa makumi ya ampea hadi mamia ya ampea. Kwa wakati huu, Joule joto Qj ni kubwa sana na inakuwa chanzo kikuu cha kutolewa kwa joto la betri.
Kwa mtazamo wa udhibiti wa usimamizi wa joto, mifumo ya usimamizi wa joto inaweza kugawanywa katika aina mbili: hai na tulivu. Kwa mtazamo wa njia ya uhamishaji joto, mifumo ya usimamizi wa joto inaweza kugawanywa katika: hifadhi ya joto iliyopozwa na hewa, iliyopozwa na kioevu, na hifadhi ya joto ya mabadiliko ya awamu.
Usimamizi wa joto kwa kutumia hewa kama njia ya kuhamisha joto
Kifaa cha kuhamisha joto kina athari kubwa kwenye utendaji na gharama ya mfumo wa usimamizi wa joto. Matumizi ya hewa kama kifaa cha kuhamisha joto ni kuingiza hewa moja kwa moja ili ipitie kwenye moduli ya betri ili kufikia lengo la kusambaza joto. Kwa ujumla, feni, uingizaji hewa wa njia ya kuingilia na njia ya kutolea joto na vipengele vingine vinahitajika.
Kulingana na vyanzo tofauti vya ulaji wa hewa, kwa ujumla kuna aina zifuatazo:
1 Upoevu tulivu na uingizaji hewa wa nje
2. Kupoeza/kupasha joto kwa ajili ya uingizaji hewa wa chumba cha abiria
3. Kupoeza/kupasha joto hewa ya nje au ya abiria
Muundo wa mfumo tulivu ni rahisi kiasi na hutumia moja kwa moja mazingira yaliyopo. Kwa mfano, ikiwa betri inahitaji kupashwa joto wakati wa baridi, mazingira ya joto katika chumba cha abiria yanaweza kutumika kuvuta hewa. Ikiwa halijoto ya betri ni kubwa sana wakati wa kuendesha gari na athari ya kupoa kwa hewa katika chumba cha abiria si nzuri, hewa baridi kutoka nje inaweza kuvutwa ili kupoa.
Kwa mfumo unaofanya kazi, mfumo tofauti unahitaji kuanzishwa ili kutoa kazi za kupasha joto au kupoeza na kudhibitiwa kwa kujitegemea kulingana na hali ya betri, ambayo pia huongeza matumizi ya nishati na gharama ya gari. Chaguo la mifumo tofauti hutegemea mahitaji ya matumizi ya betri.
Usimamizi wa joto kwa kutumia kioevu kama njia ya kuhamisha joto
Kwa ajili ya uhamishaji joto kwa kutumia kioevu kama njia ya kati, ni muhimu kuanzisha mawasiliano ya uhamishaji joto kati ya moduli na njia ya kati ya kioevu, kama vile koti la maji, ili kufanya upashaji joto na upoezaji usio wa moja kwa moja katika mfumo wa msongamano na upitishaji joto. Njia ya uhamishaji joto inaweza kuwa maji, ethilini glikoli au hata Friji. Pia kuna uhamishaji joto wa moja kwa moja kwa kuzamisha kipande cha nguzo kwenye kioevu cha dielektri, lakini hatua za kuhami joto lazima zichukuliwe ili kuepuka mzunguko mfupi.
Upoevu tulivu wa kioevu kwa ujumla hutumia ubadilishanaji wa joto wa hewa unaozunguka kioevu na kisha kuingiza vifukofuko kwenye betri kwa ajili ya ubadilishanaji wa joto wa pili, huku upoevu unaotumika hutumia vibadilishaji joto vya wastani vya kipoevu-kioevu cha injini, au upashaji joto wa umeme/mafuta ya joto ili kufikia upoevu wa msingi. Kupasha joto, upoevu wa msingi na hewa/kiyoyozi cha kati cha kiyoyozi-kioevu.
Mfumo wa usimamizi wa joto wenye hewa na kioevu kama njia ya kati unahitaji feni, pampu za maji, vibadilisha joto, hita (Hita ya hewa ya PTC), mabomba na vifaa vingine ili kufanya muundo kuwa mkubwa na mgumu sana, na pia hutumia nishati ya betri, safu Msongamano wa nguvu na msongamano wa nishati wa betri hupunguzwa.
(Kipoezaji cha PTChita) Mfumo wa kupoeza betri uliopozwa na maji hutumia kipoeza (50% ya maji/50% ethilini glikoli) kuhamisha joto kutoka kwa betri hadi kwenye mfumo wa kipoeza hewa kupitia kipoeza betri, na kisha hadi kwenye mazingira kupitia kipoeza. Joto la maji linaloingizwa ni rahisi kufikia halijoto ya chini baada ya kubadilishana joto na kipoeza betri, na betri inaweza kurekebishwa ili kufanya kazi katika kiwango bora cha halijoto ya kufanya kazi; kanuni ya mfumo imeonyeshwa kwenye mchoro. Vipengele vikuu vya mfumo wa kipoeza ni pamoja na: kipoeza, kikoeza umeme, kivukizi, vali ya upanuzi yenye vali ya kusimamisha, kipoeza betri (vali ya upanuzi yenye vali ya kusimamisha) na mabomba ya kiyoyozi, n.k.; mzunguko wa maji ya kupoeza unajumuisha:pampu ya maji ya umeme, betri (ikiwa ni pamoja na sahani za kupoeza), vipozezi vya betri, mabomba ya maji, matanki ya upanuzi na vifaa vingine.
Muda wa chapisho: Julai-13-2023
