Przegląd modułów akumulatorowych
Moduły akumulatorowe są ważną częścią pojazdów elektrycznych.Ich funkcją jest łączenie ze sobą wielu ogniw akumulatora w całość zapewniającą wystarczającą moc do działania pojazdów elektrycznych.
Moduły akumulatorowe to elementy akumulatorów składające się z wielu ogniw akumulatorowych i stanowiące ważną część pojazdów elektrycznych.Ich funkcją jest łączenie ze sobą wielu ogniw akumulatora w całość zapewniającą wystarczającą moc dla pojazdów elektrycznych lub operacji magazynowania energii.Moduły akumulatorowe to nie tylko źródło zasilania pojazdów elektrycznych, ale także jedno z najważniejszych ich urządzeń magazynujących energię.
Narodziny modułów akumulatorowych
Z punktu widzenia przemysłu maszynowego akumulatory jednoogniwowe mają problemy, takie jak słabe właściwości mechaniczne i nieprzyjazne interfejsy zewnętrzne, do których zaliczają się głównie:
1. Zewnętrzny stan fizyczny, taki jak rozmiar i wygląd, jest niestabilny i będzie się znacznie zmieniał w procesie cyklu życia;
2. Brak prostej i niezawodnej instalacji mechanicznej i interfejsu mocowania;
3. Brak wygodnego podłączenia wyjść i interfejsu monitorowania stanu;
4. Słaba ochrona mechaniczna i izolacyjna.
Ponieważ akumulatory jednoogniwowe mają powyższe problemy, konieczne jest dodanie warstwy, aby je zmienić i rozwiązać, aby akumulator mógł łatwiej zostać zmontowany i zintegrowany z całym pojazdem.Wynikiem tej naturalnej selekcji jest moduł składający się z kilku do dziesięciu lub dwudziestu akumulatorów, o stosunkowo stabilnym stanie zewnętrznym, wygodnym i niezawodnym interfejsie mechanicznym, wyjściowym, monitorującym oraz o zwiększonej izolacji i ochronie mechanicznej.
Obecny standardowy moduł rozwiązuje różne problemy akumulatorów i ma następujące główne zalety:
1. Może z łatwością realizować zautomatyzowaną produkcję i ma wysoką wydajność produkcji, a jakość produktu i koszty produkcji są stosunkowo łatwe do kontrolowania;
2. Może stanowić wysoki stopień standaryzacji, co pomaga znacznie obniżyć koszty linii produkcyjnej i poprawić wydajność produkcji;standardowe interfejsy i specyfikacje sprzyjają pełnej konkurencji rynkowej i dwukierunkowej selekcji oraz zachowują lepszą funkcjonalność wykorzystania kaskadowego;
3. Doskonała niezawodność, która może zapewnić dobrą ochronę mechaniczną i izolacyjną akumulatorów przez cały cykl życia;
4. Stosunkowo niskie koszty surowców nie będą wywierać zbyt dużej presji na ostateczny koszt montażu systemu elektroenergetycznego;
5. Minimalna możliwa do utrzymania wartość jednostkowa jest stosunkowo niewielka, co znacząco wpływa na obniżenie kosztów posprzedażowych.
Struktura składu modułu akumulatorowego
Struktura składu modułu akumulatorowego zwykle obejmuje ogniwo akumulatorowe, system zarządzania baterią, skrzynkę akumulatorową, złącze akumulatora i inne części.Ogniwo akumulatorowe jest najbardziej podstawowym elementem modułu akumulatorowego.Składa się z wielu jednostek akumulatorowych, zwykle litowo-jonowych, które charakteryzują się dużą gęstością energii, niskim współczynnikiem samorozładowania i długą żywotnością.
Istnieje system zarządzania baterią, który zapewnia bezpieczeństwo, niezawodność i długą żywotność baterii.Jego główne funkcje obejmują monitorowanie stanu akumulatora, kontrolę temperatury akumulatora, ochronę akumulatora przed przeładowaniem/nadmiernym rozładowaniem itp.
Skrzynka akumulatorowa to zewnętrzna powłoka modułu akumulatorowego, która służy do ochrony modułu akumulatorowego przed środowiskiem zewnętrznym.Skrzynka na baterie jest zwykle wykonana z metalu lub tworzywa sztucznego, o odporności na korozję, ognioodporności, odporności na eksplozję i innych właściwościach.
Złącze akumulatora to element łączący wiele ogniw akumulatora w jedną całość.Zwykle jest wykonany z materiału miedzianego, o dobrej przewodności, odporności na zużycie i odporności na korozję.
Wskaźniki wydajności modułu akumulatorowego
Opór wewnętrzny odnosi się do oporu prądu przepływającego przez akumulator podczas jego pracy, na który wpływają takie czynniki, jak materiał akumulatora, proces produkcyjny i konstrukcja akumulatora.Dzieli się na rezystancję wewnętrzną omową i rezystancję wewnętrzną polaryzacyjną.Oporność wewnętrzna omowa składa się z rezystancji stykowej materiałów elektrod, elektrolitów, membran i różnych części;Wewnętrzny opór polaryzacji jest spowodowany polaryzacją elektrochemiczną i polaryzacją różnicy stężeń.
Energia właściwa – energia akumulatora na jednostkę objętości lub masy.
Sprawność ładowania i rozładowania – miara stopnia, w jakim energia elektryczna zużywana przez akumulator podczas ładowania jest przekształcana w energię chemiczną, którą akumulator może zmagazynować.
Napięcie – różnica potencjałów pomiędzy dodatnimi i ujemnymi elektrodami akumulatora.
Napięcie obwodu otwartego: napięcie akumulatora, gdy nie jest podłączony obwód zewnętrzny ani obciążenie zewnętrzne.Napięcie obwodu otwartego ma pewien związek z pozostałą pojemnością akumulatora, dlatego zwykle mierzy się napięcie akumulatora w celu oszacowania pojemności akumulatora.Napięcie robocze: różnica potencjałów między elektrodami dodatnimi i ujemnymi akumulatora, gdy akumulator jest w stanie roboczym, to znaczy, gdy przez obwód przepływa prąd.Napięcie odcięcia rozładowania: napięcie osiągnięte po całkowitym naładowaniu i rozładowaniu akumulatora (jeśli rozładowanie będzie kontynuowane, nastąpi nadmierne rozładowanie, co wpłynie negatywnie na żywotność i wydajność akumulatora).Napięcie odcięcia ładowania: napięcie, gdy prąd stały zmienia się na ładowanie przy stałym napięciu podczas ładowania.
Szybkość ładowania i rozładowywania – rozładuj akumulator stałym prądem przez 1H, czyli 1C.Jeśli pojemność baterii litowej wynosi 2Ah, wówczas 1C baterii to 2A, a 3C to 6A.
Połączenie równoległe – Pojemność akumulatorów można zwiększyć łącząc je równolegle, a pojemność = pojemność pojedynczego akumulatora * ilość połączeń równoległych.Przykładowo w przypadku modułu Changan 3P4S pojemność pojedynczego akumulatora wynosi 50Ah, wówczas pojemność modułu = 50*3 = 150Ah.
Połączenie szeregowe – napięcie akumulatorów można zwiększyć łącząc je szeregowo.Napięcie = napięcie pojedynczej baterii * liczba ciągów.Przykładowo w module Changan 3P4S napięcie pojedynczego akumulatora wynosi 3,82V, wówczas napięcie modułu = 3,82*4 = 15,28V.
Jako ważny element pojazdów elektrycznych, moduły akumulatorów litowych odgrywają kluczową rolę w magazynowaniu i uwalnianiu energii elektrycznej, dostarczaniu energii oraz zarządzaniu zestawami akumulatorów i ich ochronie.Różnią się one pewnym składem, funkcją, właściwościami i zastosowaniem, ale wszystkie mają istotny wpływ na wydajność i niezawodność pojazdów elektrycznych.Wraz z ciągłym rozwojem technologii i poszerzaniem zastosowań, moduły akumulatorów litowo-elektrycznych będą się nadal rozwijać i wnosić coraz większy wkład w promocję i popularyzację pojazdów elektrycznych.
Czas publikacji: 26 lipca 2024 r
