Как се реализира съхранението на енергия на мобилните превозни средства

Съхранение на енергия на мобилни моторни превозни средствасе реализира основно чрез батерии. Батерията е устройство, което преобразува химическата енергия в електрическа, най-разпространената от които е литиево-йонната батерия.

Литиево-йонните батерии, използвани в мобилните електромобили, обикновено се състоят от множество клетки. Всяка клетка е свързана с разделител, обвит с положителни и отрицателни материали. Катодният материал обикновено използва оксиди, като литиев кобалтов оксид, литиев манганат и др., а материалът на отрицателния електрод обикновено използва графит.

Процесът на съхранение на енергия на литиево-йонните батерии може просто да бъде разделен на два етапа: зареждане и разреждане. При зареждане източникът на енергия пропуска електричество през положителния електрод на батерията, което кара литиевите йони да се преместват между положителните и отрицателните електроди. По това време литиевите йони се отделят от положителния електрод, транспортират се до отрицателния електрод чрез йоните в електролита и се вграждат в графита на материала на отрицателния електрод. В същото време положителните йони в електролита в батерията също се движат, за да поддържат електрическа неутралност между електродите.

Когато е необходима съхранената електрическа енергия, токът навлиза в устройството от отрицателния електрод, а литиевите йони се движат обратно от отрицателния електрод в електролита между положителните електроди и след това обратно към материала на положителния електрод. По време на този процес движението на литиевите йони предизвиква протичане на електрически ток и освобождава съхранената електрическа енергия.

Съхраняването на енергия от батерията на мобилните превозни средства също трябва да вземе предвид някои ключови показатели, като капацитет на батерията и напрежение. Капацитетът се отнася до електрическата енергия, която литиево-йонната батерия може да съхранява и освобождава, като обикновено се измерва в амперчасове (Ah). Напрежението е потенциалната разлика на електрическата енергия на литиево-йонната батерия. Обикновено се използва постоянно напрежение, като 3,7 V, 7,4 V и т.н.

В мобилните електрически превозни средства, за да се постигне ефективно съхранение и разреждане на енергия, е необходима и поддръжка на система за управление на батерията (BMS). BMS е устройство, отговорно за наблюдение и управление на батерията, което може да гарантира безопасността на батерията, да удължи нейния живот и да подобри енергийната ефективност.

BMS включва основно температурни сензори, сензори за ток, сензори за напрежение и контролни чипове. Температурният сензор се използва за наблюдение на температурата на батерията, за да се избегне прегряване или преохлаждане; сензорът за ток се използва за откриване на тока на зареждане и разреждане на батерията, за да се гарантира, че токът е в безопасен диапазон; сензорът за напрежение се използва за наблюдение на напрежението на батерията, за да се гарантира, че тя не е презаредена или претоварена. Контролният чип е отговорен за събирането на данни от сензорите и управлението и контрола на батерията чрез алгоритми.

В допълнение, за да се подобри ефективността на съхранение на енергия на литиево-йонните батерии, е необходим и оптимален контрол на зареждането и разреждането на батерията. Например, по време на зареждане може да се използва зареждане с постоянен ток и зареждане с постоянно напрежение, а разрядният ток и напрежението могат да се регулират според нуждите по време на разреждане. Чрез разумно контролиране на процеса на зареждане и разреждане, ефективността на преобразуване на енергията на батерията може да бъде увеличена и експлоатационният живот на батерията може да бъде удължен.

Най-общо казано, съхранението на енергия на мобилните превозни средства се постига чрез литиево-йонни батерии. Тези батерии съхраняват електрическа енергия и я освобождават, когато е необходимо. Чрез поддръжката на системата за управление на батерията може да се гарантира безопасността и производителността на батерията. В същото време, чрез оптимизиране на контрола на зареждането и разреждането, ефективността на съхранение на енергия може да бъде подобрена и животът на батерията може да бъде удължен. Непрекъснатото развитие и иновациите на технологията за съхранение на енергия ще насърчат допълнително развитието и приложението на мобилните устройства