كيف يتم تنفيذ تخزين الطاقة لمركبات الطاقة المتنقلة

تخزين الطاقة مركبات الطاقة المتنقلة ويتحقق أساسا من خلال البطاريات. البطارية هي جهاز يقوم بتحويل الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية، وأشهرها بطارية الليثيوم أيون.

تتكون بطاريات الليثيوم أيون المستخدمة في مركبات الطاقة المتنقلة بشكل عام من خلايا متعددة. وتتصل كل خلية بواسطة فاصل مغلف بمواد موجبة وسالبة. تستخدم مادة الكاثود بشكل عام أكاسيد، مثل أكسيد كوبالت الليثيوم، ومنجنات الليثيوم، وما إلى ذلك، وتستخدم مادة القطب السالب عادة الجرافيت.

يمكن تقسيم عملية تخزين الطاقة لبطاريات الليثيوم أيون ببساطة إلى مرحلتين: الشحن والتفريغ. عند الشحن، يمرر مصدر الطاقة الكهرباء عبر القطب الموجب للبطارية، مما يتسبب في انتقال أيونات الليثيوم بين القطبين الموجب والسالب. في هذا الوقت، تنفصل أيونات الليثيوم عن القطب الموجب، ويتم نقلها إلى القطب السالب من خلال الأيونات الموجودة في المنحل بالكهرباء، ويتم دمجها في جرافيت مادة القطب السالب. وفي الوقت نفسه، تتحرك الأيونات الموجبة الموجودة في الإلكتروليت الموجود في البطارية أيضًا للحفاظ على الحياد الكهربائي بين الأقطاب الكهربائية.

عند الحاجة إلى الطاقة الكهربائية المخزنة، يدخل التيار إلى الجهاز من القطب السالب، وتتحرك أيونات الليثيوم بشكل عكسي من القطب السالب إلى الإلكتروليت بين الأقطاب الموجبة ثم تعود إلى مادة القطب الموجب. خلال هذه العملية، تؤدي حركة أيونات الليثيوم إلى تدفق التيار الكهربائي وإطلاق الطاقة الكهربائية المخزنة.

يحتاج تخزين طاقة البطارية في مركبات الطاقة المتنقلة أيضًا إلى مراعاة بعض المؤشرات الرئيسية، مثل سعة البطارية والجهد الكهربي. تشير السعة إلى الطاقة الكهربائية التي يمكن لبطارية الليثيوم أيون تخزينها وإطلاقها، ويتم قياسها عمومًا بوحدة أمبير ساعة (Ah). الجهد هو الفرق المحتمل للطاقة الكهربائية لبطارية الليثيوم أيون. بشكل عام، يتم استخدام جهد التيار المستمر، مثل 3.7 فولت، 7.4 فولت، إلخ.

في مركبات الطاقة المتنقلة، من أجل تحقيق تخزين وتفريغ الطاقة بكفاءة، هناك حاجة أيضًا إلى دعم نظام إدارة البطارية (BMS). BMS هو جهاز مسؤول عن مراقبة وإدارة حزمة البطارية، والذي يمكنه ضمان سلامة البطارية وإطالة عمرها وتحسين كفاءة الطاقة.

يتضمن نظام إدارة المباني (BMS) بشكل أساسي أجهزة استشعار درجة الحرارة وأجهزة الاستشعار الحالية وأجهزة استشعار الجهد ورقائق التحكم. يتم استخدام مستشعر درجة الحرارة لمراقبة درجة حرارة مجموعة البطارية لتجنب ارتفاع درجة الحرارة أو التبريد الزائد؛ يستخدم المستشعر الحالي للكشف عن تيار الشحن والتفريغ لحزمة البطارية للتأكد من أن التيار ضمن نطاق آمن؛ يتم استخدام مستشعر الجهد لمراقبة جهد حزمة البطارية للتأكد من عدم الشحن الزائد أو الزائد. شريحة التحكم مسؤولة عن جمع بيانات المستشعر وإدارة البطارية والتحكم فيها من خلال الخوارزميات.

بالإضافة إلى ذلك، من أجل تحسين كفاءة تخزين الطاقة لبطاريات الليثيوم أيون، يلزم أيضًا التحكم الأمثل في شحن البطارية وتفريغها. على سبيل المثال، يمكن استخدام الشحن الحالي المستمر وشحن الجهد المستمر أثناء الشحن، ويمكن تعديل تيار التفريغ والجهد وفقًا للاحتياجات أثناء التفريغ. من خلال التحكم بشكل معقول في عملية الشحن والتفريغ، يمكن زيادة كفاءة تحويل الطاقة للبطارية إلى الحد الأقصى ويمكن إطالة عمر خدمة البطارية.

بشكل عام، يتم تخزين الطاقة في مركبات الطاقة المتنقلة من خلال بطاريات الليثيوم أيون. تقوم هذه البطاريات بتخزين الطاقة الكهربائية وإطلاقها عند الحاجة. ومن خلال دعم نظام إدارة البطارية، يمكن ضمان سلامة البطارية وأدائها. وفي الوقت نفسه، من خلال تحسين التحكم في الشحن والتفريغ، يمكن تحسين كفاءة تخزين الطاقة ويمكن إطالة عمر البطارية. سيؤدي التطوير المستمر والابتكار في تكنولوجيا تخزين الطاقة إلى تعزيز تطوير وتطبيق الهاتف المحمول