Jak je realizováno ukládání energie mobilních motorových vozidel

Skladování energie mobilní pohonná vozidlaje realizován především prostřednictvím baterií. Baterie je zařízení, které přeměňuje chemickou energii na elektrickou energii, z nichž nejběžnější je lithium-iontová baterie.

Lithium-iontové baterie používané v mobilních motorových vozidlech se obecně skládají z více článků. Každá buňka je spojena separátorem obaleným pozitivními a negativními materiály. Katodový materiál obecně používá oxidy, jako je oxid lithný, kobaltnatý, manganát lithný atd., a materiál záporné elektrody běžně používá grafit.

Proces skladování energie lithium-iontových baterií lze jednoduše rozdělit do dvou fází: nabíjení a vybíjení. Při nabíjení prochází zdroj energie elektřinou kladnou elektrodou baterie, což způsobuje, že ionty lithia se pohybují mezi kladnými a zápornými elektrodami. V tomto okamžiku se ionty lithia oddělují od kladné elektrody, jsou transportovány k záporné elektrodě prostřednictvím iontů v elektrolytu a jsou zabudovány do grafitu materiálu záporné elektrody. Současně se kladné ionty v elektrolytu v baterii také pohybují, aby byla zachována elektrická neutralita mezi elektrodami.

Když je potřeba akumulovaná elektrická energie, proud vstupuje do zařízení ze záporné elektrody a ionty lithia se naopak pohybují ze záporné elektrody do elektrolytu mezi kladnými elektrodami a pak zpět do materiálu kladné elektrody. Během tohoto procesu pohyb iontů lithia způsobuje tok elektrického proudu a uvolňuje uloženou elektrickou energii.

Při ukládání energie z baterií mobilních motorových vozidel je také třeba vzít v úvahu některé klíčové ukazatele, jako je kapacita baterie a napětí. Kapacita označuje elektrickou energii, kterou může lithium-iontová baterie uchovat a uvolnit, obecně se měří v ampérhodinách (Ah). Napětí je potenciální rozdíl elektrické energie lithium-iontové baterie. Obecně se používá stejnosměrné napětí, jako je 3,7 V, 7,4 V atd.

U mobilních motorových vozidel je k dosažení efektivního skladování a vybíjení energie také zapotřebí podpora systému správy baterií (BMS). BMS je zařízení zodpovědné za monitorování a správu baterie, které může zajistit bezpečnost baterie, prodloužit její životnost a zlepšit energetickou účinnost.

BMS zahrnuje především teplotní čidla, proudová čidla, napěťová čidla a řídicí čipy. Teplotní senzor se používá ke sledování teploty baterie, aby se zabránilo přehřátí nebo přechlazení; proudový senzor se používá k detekci nabíjecího a vybíjecího proudu baterie, aby se zajistilo, že proud je v bezpečném rozsahu; napěťový senzor se používá ke sledování napětí baterie, aby bylo zajištěno, že není přebitá nebo přehnaná. Řídicí čip je zodpovědný za sběr dat ze senzorů a řízení a řízení baterie pomocí algoritmů.

Kromě toho, aby se zlepšila účinnost skladování energie lithium-iontových baterií, je také nutná optimální kontrola nabíjení a vybíjení baterie. Během nabíjení lze například použít nabíjení konstantním proudem a nabíjení konstantním napětím a vybíjecí proud a napětí lze upravit podle potřeby během vybíjení. Přiměřeným řízením procesu nabíjení a vybíjení lze maximalizovat účinnost přeměny energie baterie a prodloužit životnost baterie.

Obecně řečeno, akumulace energie mobilních motorových vozidel se dosahuje pomocí lithium-iontových baterií. Tyto baterie uchovávají elektrickou energii a v případě potřeby ji uvolňují. Prostřednictvím podpory systému správy baterií lze zajistit bezpečnost a výkon baterie. Zároveň lze optimalizací řízení nabíjení a vybíjení zlepšit účinnost skladování energie a prodloužit životnost baterie. Neustálý vývoj a inovace technologie skladování energie dále podpoří vývoj a aplikaci mobilních zařízení