Նոր էներգետիկ տրանսպորտային միջոցների ջերմային կառավարման տեխնոլոգիաների արդիականացման ուղղություն

Մարտկոցի ջերմային կառավարում

Մարտկոցի աշխատանքի ընթացքում ջերմաստիճանը մեծ ազդեցություն ունի դրա աշխատանքի վրա: Եթե ջերմաստիճանը չափազանց ցածր է, դա կարող է հանգեցնել մարտկոցի հզորության և տարողության կտրուկ անկման, և նույնիսկ մարտկոցի կարճ միացման: Մարտկոցի ջերմային կառավարման կարևորությունը գնալով ավելի է մեծանում, քանի որ չափազանց բարձր ջերմաստիճանը կարող է հանգեցնել մարտկոցի քայքայման, կոռոզիայի, բռնկման կամ նույնիսկ պայթյունի: Մարտկոցի աշխատանքային ջերմաստիճանը հիմնական գործոն է աշխատանքի, անվտանգության և մարտկոցի կյանքի տևողության որոշման համար: Աշխատանքի տեսանկյունից, չափազանց ցածր ջերմաստիճանը կհանգեցնի մարտկոցի ակտիվության նվազմանը, ինչը կհանգեցնի լիցքավորման և լիցքաթափման աշխատանքի նվազմանը, ինչպես նաև մարտկոցի տարողության կտրուկ անկմանը: Համեմատությունը ցույց է տվել, որ երբ ջերմաստիճանը իջնում ​​է մինչև 10°C, մարտկոցի լիցքաթափման հզորությունը կազմում է նորմալ ջերմաստիճանի 93%-ը. սակայն, երբ ջերմաստիճանը իջնում ​​է մինչև -20°C, մարտկոցի լիցքաթափման հզորությունը կազմում է նորմալ ջերմաստիճանի միայն 43%-ը:

Լի Ջունցյուի և այլոց հետազոտություններում նշվում է, որ անվտանգության տեսանկյունից, եթե ջերմաստիճանը չափազանց բարձր է, մարտկոցի կողմնակի ռեակցիաները կարագանան։ Երբ ջերմաստիճանը մոտ է 60°C-ին, մարտկոցի ներքին նյութերը/ակտիվ նյութերը կքայքայվեն, որից հետո տեղի կունենա «ջերմային փախուստ», ինչը կհանգեցնի ջերմաստիճանի հանկարծակի բարձրացման, նույնիսկ մինչև 400 ~ 1000℃, ինչը կհանգեցնի հրդեհի և պայթյունի։ Եթե ջերմաստիճանը չափազանց ցածր է, մարտկոցի լիցքավորման արագությունը պետք է պահպանվի ավելի ցածր լիցքավորման արագությամբ, հակառակ դեպքում դա կհանգեցնի մարտկոցի լիթիումի քայքայմանը և ներքին կարճ միացման բռնկմանը։

Մարտկոցի կյանքի տևողության տեսանկյունից, ջերմաստիճանի ազդեցությունը մարտկոցի կյանքի վրա չի կարելի անտեսել: Ցածր ջերմաստիճանի լիցքավորմանը հակված մարտկոցներում լիթիումի նստվածքը կհանգեցնի մարտկոցի կյանքի ցիկլի արագ նվազմանը՝ տասնյակ անգամներով, իսկ բարձր ջերմաստիճանը մեծապես կազդի մարտկոցի օրացուցային կյանքի և ցիկլային կյանքի վրա: Հետազոտությունները ցույց են տվել, որ երբ ջերմաստիճանը 23 ℃ է, մարտկոցի օրացուցային կյանքը՝ 80% մնացորդային հզորությամբ, կազմում է մոտ 6238 օր, բայց երբ ջերմաստիճանը բարձրանում է մինչև 35 ℃, օրացուցային կյանքը կազմում է մոտ 1790 օր, իսկ երբ ջերմաստիճանը հասնում է 55 ℃-ի, օրացուցային կյանքը կազմում է մոտ 6238 օր՝ ընդամենը 272 օր:

Ներկայումս, ծախսերի և տեխնիկական սահմանափակումների պատճառով, մարտկոցի ջերմային կառավարումը (BTMS) միասնական չէ հաղորդիչ միջավայրի օգտագործման մեջ և կարելի է բաժանել երեք հիմնական տեխնիկական ուղիների՝ օդային սառեցում (ակտիվ և պասիվ), հեղուկային սառեցում և փուլային փոփոխության նյութեր (PCM): Օդային սառեցումը համեմատաբար պարզ է, արտահոսքի ռիսկ չունի և տնտեսող է: Այն հարմար է LFP մարտկոցների և փոքր մեքենաների դաշտերի սկզբնական մշակման համար: Հեղուկային սառեցման ազդեցությունն ավելի լավ է, քան օդային սառեցմանըը, և արժեքը բարձր է: Օդի համեմատ, հեղուկային սառեցման միջավայրն ունի մեծ տեսակարար ջերմունակության և բարձր ջերմափոխանակման գործակցի բնութագրեր, որոնք արդյունավետորեն լրացնում են օդային սառեցման ցածր արդյունավետության տեխնիկական թերությունը: Այն ներկայումս ուղևորատար մեքենաների հիմնական օպտիմալացումն է: Չժան Ֆուբինը իր հետազոտության մեջ նշել է, որ հեղուկային սառեցման առավելությունը արագ ջերմափոխանակումն է, որը կարող է ապահովել մարտկոցի միատարր ջերմաստիճանը, և հարմար է մեծ ջերմային արտադրություն ունեցող մարտկոցների համար. թերություններն են բարձր գինը, փաթեթավորման խիստ պահանջները, հեղուկի արտահոսքի ռիսկը և բարդ կառուցվածքը: Փուլային փոփոխության նյութերն ունեն ինչպես ջերմափոխանակման արդյունավետության, այնպես էլ գնային առավելություններ, ինչպես նաև ցածր սպասարկման ծախսեր: Ներկայիս տեխնոլոգիան դեռևս լաբորատոր փուլում է: Փուլային փոփոխության նյութերի ջերմային կառավարման տեխնոլոգիան դեռևս լիովին զարգացած չէ, և այն ապագայում մարտկոցների ջերմային կառավարման զարգացման ամենաներուժ ունեցող ուղղությունն է։

Ընդհանուր առմամբ, հեղուկային սառեցումը ներկայումս հիմնական տեխնոլոգիական ուղի է, հիմնականում հետևյալի պատճառով.

(1) Մի կողմից, ներկայիս հիմնական բարձր նիկելի եռակի մարտկոցներն ունեն ավելի վատ ջերմային կայունություն, քան լիթիում-երկաթի ֆոսֆատային մարտկոցները, ավելի ցածր ջերմային փախուստի ջերմաստիճան (քայքայման ջերմաստիճան՝ 750°C լիթիում-երկաթի ֆոսֆատի համար, 300°C եռակի լիթիումային մարտկոցների համար) և ավելի բարձր ջերմարտադրություն: Մյուս կողմից, լիթիում-երկաթի ֆոսֆատի կիրառման նոր տեխնոլոգիաները, ինչպիսիք են BYD-ի շեղբային մարտկոցը և Ningde-ի դարաշրջանի CTP-ն, վերացնում են մոդուլները, բարելավում տարածքի օգտագործումը և էներգիայի խտությունը, և ավելի են խթանում մարտկոցի ջերմային կառավարումը՝ օդային սառեցմամբ տեխնոլոգիայից անցնելով հեղուկով սառեցմամբ թեքման տեխնոլոգիայի:

(2) Սուբսիդիաների կրճատման ուղեցույցի և սպառողների մոտ անցման հեռավորության վերաբերյալ անհանգստության ազդեցության տակ էլեկտրական տրանսպորտային միջոցների անցման հեռավորությունը շարունակում է աճել, և մարտկոցի էներգիայի խտության պահանջները գնալով ավելի են բարձրանում: Աճել է ավելի բարձր ջերմափոխանակման արդյունավետությամբ հեղուկային սառեցման տեխնոլոգիայի պահանջարկը:

(3) Մոդելները զարգանում են միջինից մինչև բարձրակարգ մոդելների ուղղությամբ՝ բավարար ծախսային բյուջեով, հարմարավետության ձգտումով, բաղադրիչների ցածր խափանումների հանդուրժողականությամբ և բարձր արդյունավետությամբ, իսկ հեղուկային սառեցման լուծումն ավելի շատ համապատասխանում է պահանջներին։

Անկախ նրանից՝ դա ավանդական մեքենա է, թե նոր էներգիայով աշխատող տրանսպորտային միջոց, սպառողների պահանջարկը հարմարավետության նկատմամբ գնալով աճում է, և խցիկի ջերմային կառավարման տեխնոլոգիան դարձել է հատկապես կարևոր։ Սառնարանային մեթոդների առումով, սառնարանային պայմաններում սովորական կոմպրեսորների փոխարեն օգտագործվում են էլեկտրական կոմպրեսորներ, իսկ մարտկոցները սովորաբար միացված են օդորակման սառեցման համակարգերին։ Ավանդական տրանսպորտային միջոցները հիմնականում օգտագործում են պտտվող թիթեղի տեսակը, մինչդեռ նոր էներգիայով աշխատող տրանսպորտային միջոցները հիմնականում օգտագործում են մրրկային տեսակը։ Այս մեթոդն ունի բարձր արդյունավետություն, թեթև քաշ, ցածր աղմուկ և բարձր համատեղելիություն էլեկտրական շարժիչի էներգիայի հետ։ Բացի այդ, կառուցվածքը պարզ է, աշխատանքը կայուն է, իսկ ծավալային արդյունավետությունը 60%-ով ավելի բարձր է, քան պտտվող թիթեղի տեսակը։ %մոտավորապես։ Ջեռուցման մեթոդի առումով, PTC ջեռուցումը (PTC օդային ջեռուցիչ/PTC սառեցնող ջրի տաքացուցիչ) անհրաժեշտ է, և էլեկտրական մեքենաները զրոյական արժեք ունեցող ջերմային աղբյուրներ չունեն (օրինակ՝ ներքին այրման շարժիչի սառեցնող նյութ):