1. Feartan bataraidhean lithium airson carbadan lùtha ùra
Tha na buannachdan aig bataraidhean lithium sa mhòr-chuid, leithid ìre fèin-sgaoilidh ìosal, dùmhlachd lùtha àrd, amannan cearcall àrd, agus èifeachdas obrachaidh àrd rè an cleachdaidh. Tha cleachdadh bataraidhean lithium mar am prìomh inneal cumhachd airson lùth ùr co-ionann ri bhith a’ faighinn deagh thùs cumhachd. Mar sin, ann an co-dhèanamh prìomh phàirtean charbadan lùtha ùra, tha am pasgan bataraidh lithium a tha co-cheangailte ris a’ chealla bataraidh lithium air a bhith mar am prìomh phàirt as cudromaiche agus am prìomh phàirt a bheir seachad cumhachd. Rè pròiseas obrach bataraidhean lithium, tha riatanasan sònraichte ann airson na h-àrainneachd mun cuairt. A rèir nan toraidhean deuchainneach, thathas a’ cumail an teòthachd obrach as fheàrr aig 20 ° C gu 40 ° C. Cho luath ‘s a thèid an teòthachd timcheall air a’ bhataraidh thairis air a’ chrìoch shònraichte, thèid coileanadh bataraidh lithium a lùghdachadh gu mòr, agus thèid beatha na seirbheis a lùghdachadh gu mòr. Leis gu bheil an teòthachd timcheall air bataraidh lithium ro ìosal, bidh an comas sgaoilidh deireannach agus bholtadh sgaoilidh a’ dol bhon ìre ro-shuidhichte, agus bidh tuiteam geur ann.
Ma tha an teòthachd mun cuairt ro àrd, bidh coltachd ruith teirmeach bataraidh lithium air a mheudachadh gu mòr, agus cruinnichidh an teas a-staigh aig àite sònraichte, ag adhbhrachadh dhuilgheadasan mòra cruinneachaidh teas. Mura h-urrainnear am pàirt seo den teas a thoirt a-mach gu rèidh, còmhla ri ùine obrach leudaichte bataraidh lithium, tha am bataraidh buailteach do spreadhadh. Tha an cunnart sàbhailteachd seo a’ bagairt sàbhailteachd pearsanta gu mòr, agus mar sin feumaidh bataraidhean lithium a bhith an urra ri innealan fuarachaidh electromagnetic gus coileanadh sàbhailteachd an uidheamachd iomlan a leasachadh nuair a bhios iad ag obair. Chithear nuair a bhios luchd-rannsachaidh a’ cumail smachd air teòthachd bataraidhean lithium, feumaidh iad innealan taobh a-muigh a chleachdadh gu reusanta gus teas a thoirt a-mach agus smachd a chumail air an teòthachd obrach as fheàrr airson bataraidhean lithium. Às deidh don smachd teòthachd na h-inbhean co-fhreagarrach a ruighinn, is gann gun tèid targaid dràibhidh sàbhailte charbadan lùtha ùra a chunnart.
2. Dòigh-obrach gineadh teas bataraidh lithium cumhachd carbaid lùtha ùr
Ged a ghabhas na bataraidhean seo a chleachdadh mar innealan cumhachd, tha na h-eadar-dhealachaidhean eatorra nas follaisiche rè an tagraidh fhèin. Tha eas-bhuannachdan nas motha aig cuid de bataraidhean, agus mar sin bu chòir do luchd-saothrachaidh charbadan lùtha ùra taghadh gu faiceallach. Mar eisimpleir, tha bataraidh luaidhe-aigéid a’ toirt seachad cumhachd gu leòr airson a’ mheur mheadhanach, ach nì e milleadh mòr air an àrainneachd mun cuairt fhad ‘s a tha e ag obair, agus cha tèid am milleadh seo a chàradh nas fhaide air adhart. Mar sin, gus tèarainteachd eag-eòlasach a dhìon, tha an dùthaich air bataraidhean luaidhe-aigéid a chuir air an liosta toirmisgte. Rè na h-ùine leasachaidh, tha cothroman math air a bhith aig bataraidhean nicil-meatailt hydride, tha an teicneòlas leasachaidh air aibidh mean air mhean, agus tha raon an tagraidh air leudachadh cuideachd. Ach, an taca ri bataraidhean lithium, tha na h-eas-bhuannachdan aige beagan follaiseach. Mar eisimpleir, tha e duilich do luchd-saothrachaidh bataraidhean àbhaisteach smachd a chumail air cosgais cinneasachaidh bataraidhean nicil-meatailt hydride. Mar thoradh air an sin, tha prìs bataraidhean nicil-haidridean air a’ mhargaidh air fuireach àrd. Is gann gun beachdaich cuid de bhrandan charbadan lùtha ùra a tha a’ sireadh coileanadh cosgais air an cleachdadh mar phàirtean càr. Nas cudromaiche, tha bataraidhean Ni-MH fada nas mothachaile air teòthachd na bataraidhean lithium, agus tha iad nas dualtaiche teine a ghlacadh air sgàth teòthachd àrd. Às dèidh iomadh coimeas, tha bataraidhean lithium a’ seasamh a-mach agus tha iad a-nis air an cleachdadh gu farsaing ann an carbadan lùtha ùra.
Is e an adhbhar a dh’ fhaodas bataraidhean lithium cumhachd a thoirt do charbadan lùtha ùra gu bheil stuthan gnìomhach anns na dealanan adhartach is àicheil aca. Rè a’ phròiseas de bhith a’ leabachadh agus a’ toirt a-mach stuthan gu leantainneach, gheibhear tòrr lùth dealain, agus an uairsin a rèir prionnsapal tionndadh lùtha, faodar an lùth dealain agus an lùth cineatach a choileanadh gus adhbhar iomlaid a choileanadh, agus mar sin cumhachd làidir a lìbhrigeadh do na carbadan lùtha ùra, agus mar sin faodaidh iad adhbhar coiseachd leis a’ chàr a choileanadh. Aig an aon àm, nuair a bhios cealla bataraidh lithium a’ dol tro ath-bhualadh ceimigeach, bidh gnìomh aige teas a ghabhail a-steach agus teas a leigeil ma sgaoil gus tionndadh lùtha a chrìochnachadh. A bharrachd air an sin, chan eil an dadam lithium statach, faodaidh e gluasad gu leantainneach eadar an electrolyte agus an diaphragm, agus tha strì an aghaidh polarachaidh a-staigh ann.
A-nis, thèid an teas a leigeil ma sgaoil gu h-iomchaidh cuideachd. Ach, tha an teòthachd timcheall air bataraidh lithium charbadan lùtha ùra ro àrd, agus faodaidh seo leantainn gu lobhadh nan dealadairean adhartach is àicheil. A bharrachd air an sin, tha co-dhèanamh bataraidh lithium lùtha ùr air a dhèanamh suas de iomadh paca bataraidh. Tha an teas a chruthaicheas na pacaidean bataraidh uile fada nas motha na teas aon bhataraidh. Nuair a bhios an teòthachd nas àirde na luach ro-shuidhichte, tha am bataraidh gu math buailteach do spreadhadh.
3. Prìomh theicneòlasan siostam riaghlaidh teirmeach bataraidh
A thaobh siostam riaghlaidh bataraidh charbadan lùtha ùra, tha aire mhòr air a thoirt dha aig an taigh agus thall thairis, sreath de rannsachadh air a chur air bhog, agus tha mòran thoraidhean air a bhith ann. Bidh an artaigil seo a’ cur fòcas air measadh ceart air cumhachd bataraidh a tha air fhàgail de shiostam riaghlaidh teirmeach bataraidh charbadan lùtha ùra, riaghladh cothromachadh bataraidh agus prìomh theicneòlasan a chaidh a chur an sàs anns ansiostam riaghlaidh teirmeach.
3.1 Modh measaidh cumhachd fuigheallach siostam riaghlaidh teirmeach bataraidh
Tha luchd-rannsachaidh air tòrr lùth agus oidhirp mhòr a thasgadh ann am measadh SOC, gu h-àraidh a’ cleachdadh algairidhean dàta saidheansail leithid modh amalachaidh ampere-hour, modh modail loidhneach, modh lìonra neoni agus modh sìoltachain Kalman gus àireamh mhòr de dheuchainnean samhlachaidh a dhèanamh. Ach, bidh mearachdan àireamhachaidh gu tric a’ tachairt nuair a thathar a’ cur an dòigh seo an sàs. Mura tèid am mearachd a cheartachadh ann an tìm, bidh am beàrn eadar toraidhean an àireamhachaidh a’ fàs nas motha agus nas motha. Gus an uireasbhaidh seo a dhèanamh suas, mar as trice bidh luchd-rannsachaidh a’ cothlamadh dòigh measaidh Anshi le dòighean eile gus dearbhadh a dhèanamh air a chèile, gus na toraidhean as cruinne fhaighinn. Le dàta ceart, faodaidh luchd-rannsachaidh sruth sgaoilidh a’ bhataraidh a mheasadh gu ceart.
3.2 Riaghladh cothromach air siostam riaghlaidh teirmeach bataraidh
Tha riaghladh cothromachaidh siostam riaghlaidh teirmeach a’ bhataraidh air a chleachdadh sa mhòr-chuid gus bholtaids agus cumhachd gach pàirt den bhataraidh cumhachd a cho-òrdanachadh. Às deidh bataraidhean eadar-dhealaichte a chleachdadh ann an diofar phàirtean, bidh an cumhachd agus am bholtaids eadar-dhealaichte. Aig an àm seo, bu chòir riaghladh cothromachaidh a chleachdadh gus an diofar eadar an dà rud a thoirt air falbh. Neo-chunbhalachd. An-dràsta, is e seo an dòigh riaghlaidh cothromachaidh as fharsainge a thathas a’ cleachdadh.
Tha e air a roinn sa mhòr-chuid ann an dà sheòrsa: co-ionannachd fulangach agus co-ionannachd gnìomhach. A thaobh an tagraidh, tha na prionnsabalan cur an gnìomh a bhios an dà sheòrsa de dhòighean co-ionannachd seo a’ cleachdadh gu math eadar-dhealaichte.
(1) Cothromachadh fulangach. Bidh prionnsapal co-ionannachd fulangach a’ cleachdadh a’ chàirdeis cho-rèireach eadar cumhachd bataraidh agus bholtaids, stèidhichte air dàta bholtaids aon shreath de bataraidhean, agus mar as trice bithear a’ coileanadh tionndadh an dà chuid tro sgaoileadh strì: bidh lùth bataraidh àrd-chumhachd a’ gineadh teas tro theasachadh strì, agus an uairsin ga sgaoileadh tron adhar gus adhbhar call lùtha a choileanadh. Ach, chan eil an dòigh co-ionannachd seo a’ leasachadh èifeachdas cleachdadh bataraidh. A bharrachd air an sin, mura h-eil an sgaoileadh teas cothromach, cha bhith am bataraidh comasach air obair riaghladh teirmeach bataraidh a choileanadh air sgàth duilgheadas cus teasachadh.
(2) Cothromachadh gnìomhach. 'S e toradh ùraichte de chothromachadh fulangach a th' ann an cothromachadh gnìomhach, a tha a' dèanamh suas airson eas-bhuannachdan cothromachadh fulangach. Bho shealladh a' phrionnsapail coileanadh, chan eil prionnsapal co-ionannachd gnìomhach a' toirt iomradh air prionnsapal co-ionannachd fulangach, ach tha e a' gabhail ri bun-bheachd ùr gu tur eadar-dhealaichte: chan eil co-ionannachd gnìomhach ag atharrachadh lùth dealain a' bhataraidh gu lùth teas agus ga sgaoileadh, gus am bi an lùth àrd air a ghluasad. Tha an lùth bhon bhataraidh air a ghluasad chun bhataraidh lùth ìosal. A bharrachd air an sin, chan eil an seòrsa tar-chuir seo a' briseadh lagh glèidhteachais lùtha, agus tha na buannachdan aige leithid call ìosal, èifeachdas cleachdaidh àrd, agus toraidhean luath. Ach, tha structar co-dhèanamh riaghladh cothromachaidh caran iom-fhillte. Mura tèid smachd ceart a chumail air a' phuing cothromachaidh, faodaidh e milleadh neo-atharrachail adhbhrachadh don phacaid bataraidh cumhachd air sgàth a mheud ro mhòr. Gus geàrr-chunntas a dhèanamh, tha eas-bhuannachdan agus buannachdan aig riaghladh cothromachaidh gnìomhach agus riaghladh cothromachaidh fulangach. Ann an tagraidhean sònraichte, faodaidh luchd-rannsachaidh roghainnean a dhèanamh a rèir comas agus àireamh shreathan de phasganan bataraidh lithium. Tha pacaidean bataraidhean lithium le comas ìosal, àireamh ìosal freagarrach airson riaghladh co-ionannachd fulangach, agus tha pacaidean bataraidhean lithium le comas àrd, àireamh àrd de chumhachd freagarrach airson riaghladh co-ionannachd gnìomhach.
3.3 Na prìomh theicneòlasan a thathas a’ cleachdadh ann an siostam riaghlaidh teirmeach bataraidh
(1) Obraich a-mach an raon teòthachd obrachaidh as fheàrr airson a’ bhataraidh. Tha an siostam riaghlaidh teirmeach air a chleachdadh sa mhòr-chuid gus an teòthachd timcheall air a’ bhataraidh a cho-òrdanachadh, agus mar sin gus dèanamh cinnteach à buaidh tagraidh an t-siostaim riaghlaidh teirmeach, tha am prìomh theicneòlas a chaidh a leasachadh le luchd-rannsachaidh air a chleachdadh sa mhòr-chuid gus teòthachd obrach a’ bhataraidh a dhearbhadh. Cho fad ‘s a thèid teòthachd a’ bhataraidh a chumail taobh a-staigh raon iomchaidh, faodaidh am bataraidh lithium a bhith anns an staid obrach as fheàrr an-còmhnaidh, a’ toirt seachad cumhachd gu leòr airson obrachadh charbadan lùtha ùra. San dòigh seo, faodaidh coileanadh bataraidh lithium charbadan lùtha ùra a bhith ann an staid sàr-mhath an-còmhnaidh.
(2) Àireamhachadh raon teirmeach bataraidh agus ro-innse teòthachd. Tha an teicneòlas seo a’ toirt a-steach àireamh mhòr de dh’àireamhachadh modail matamataigeach. Bidh na luchd-saidheans a’ cleachdadh dhòighean àireamhachaidh co-fhreagarrach gus an diofar teòthachd taobh a-staigh a’ bhataraidh fhaighinn, agus gan cleachdadh mar bhunait gus ro-innse dè an giùlan teirmeach a dh’ fhaodadh a bhith aig a’ bhataraidh.
(3) Taghadh meadhan gluasaid teas. Tha coileanadh nas fheàrr an t-siostam riaghlaidh teirmeach an urra ri taghadh meadhan gluasaid teas. Bidh a’ mhòr-chuid de na carbadan lùtha ùra a th’ ann an-dràsta a’ cleachdadh èadhar/fuaradair mar am meadhan fuarachaidh. Tha an dòigh fuarachaidh seo sìmplidh ri obrachadh, ìosal ann an cosgais saothrachaidh, agus faodaidh e adhbhar sgaoileadh teas bataraidh a choileanadh gu math.Teasadair Adhair PTC/Teasadair Fuarachaidh PTC)
(4) Gabh ri dealbhadh structar fionnarachaidh is sgaoilidh teas co-shìnte. Faodaidh an dealbhadh fionnarachaidh is sgaoilidh teas eadar na pacaidean bataraidh lithium sruth an adhair a leudachadh gus an tèid a sgaoileadh gu cothromach am measg nam pacaidean bataraidh, a’ fuasgladh an eadar-dhealachaidh teòthachd eadar modalan a’ bhataraidh gu h-èifeachdach.
(5) Taghadh puing tomhais luchd-leantainn is teòthachd. Anns a’ mhodal seo, chleachd luchd-rannsachaidh àireamh mhòr de dheuchainnean gus àireamhachadh teòiridheach a dhèanamh, agus an uairsin chleachd iad dòighean meacanaig sreabhach gus luachan caitheamh cumhachd luchd-leantainn fhaighinn. Às dèidh sin, cleachdaidh luchd-rannsachaidh eileamaidean crìochnaichte gus am puing tomhais teòthachd as freagarraiche a lorg gus dàta teòthachd bataraidh fhaighinn gu ceart.
Àm puist: 10 Sultain 2024
