اخبار
ذخیره انرژی وسایل نقلیه برقی سیار چگونه اجرا می شود
ذخیره انرژی از وسایل نقلیه برقی سیار عمدتا از طریق باتری ها تحقق می یابد. باتری وسیله ای است که انرژی شیمیایی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند که رایج ترین آن باتری لیتیوم یونی است.
باتری‌های لیتیوم یونی که در وسایل نقلیه برقی متحرک استفاده می‌شوند عموماً از سلول‌های متعدد تشکیل شده‌اند. هر سلول توسط یک جداکننده پیچیده شده با مواد مثبت و منفی به هم متصل می شود. مواد کاتد به طور کلی از اکسیدهایی مانند اکسید لیتیوم کبالت، لیتیوم منگنات و غیره استفاده می کنند و مواد الکترود منفی معمولاً از گرافیت استفاده می کنند.
فرآیند ذخیره انرژی باتری های لیتیوم یون را می توان به سادگی به دو مرحله تقسیم کرد: شارژ و دشارژ. هنگام شارژ، منبع تغذیه برق را از طریق الکترود مثبت باتری عبور می دهد و باعث می شود یون های لیتیوم بین الکترودهای مثبت و منفی جابه جا شوند. در این زمان، یون های لیتیوم از الکترود مثبت جدا می شوند، از طریق یون های موجود در الکترولیت به الکترود منفی منتقل می شوند و در گرافیت ماده الکترود منفی جاسازی می شوند. در عین حال، یون‌های مثبت در الکترولیت باتری نیز برای حفظ خنثی الکتریکی بین الکترودها حرکت می‌کنند.
هنگامی که انرژی الکتریکی ذخیره شده مورد نیاز است، جریان از الکترود منفی وارد دستگاه می شود و یون های لیتیوم برعکس از الکترود منفی به الکترولیت بین الکترودهای مثبت حرکت می کنند و سپس به مواد الکترود مثبت باز می گردند. در طی این فرآیند، حرکت یون های لیتیوم باعث ایجاد جریان الکتریکی می شود و انرژی الکتریکی ذخیره شده را آزاد می کند.
ذخیره انرژی باتری وسایل نقلیه برقی سیار نیز باید برخی از شاخص های کلیدی مانند ظرفیت باتری و ولتاژ را در نظر بگیرد. ظرفیت به انرژی الکتریکی اطلاق می شود که یک باتری لیتیوم یونی می تواند ذخیره و آزاد کند که عموماً در آمپر ساعت (Ah) اندازه گیری می شود. ولتاژ اختلاف پتانسیل انرژی الکتریکی باتری لیتیوم یونی است. به طور کلی از ولتاژ DC مانند 3.7 ولت، 7.4 ولت و غیره استفاده می شود.
در وسایل نقلیه برقی متحرک، برای دستیابی به ذخیره و تخلیه انرژی کارآمد، پشتیبانی از سیستم مدیریت باتری (BMS) نیز مورد نیاز است. BMS دستگاهی است که وظیفه نظارت و مدیریت بسته باتری را بر عهده دارد که می تواند ایمنی باتری را تضمین کند، عمر آن را افزایش دهد و بهره وری انرژی را بهبود بخشد.
BMS عمدتاً شامل سنسورهای دما، سنسورهای جریان، سنسورهای ولتاژ و تراشه‌های کنترل است. سنسور دما برای نظارت بر دمای بسته باتری برای جلوگیری از گرم شدن بیش از حد یا خنک شدن بیش از حد استفاده می شود. سنسور جریان برای تشخیص جریان شارژ و دشارژ بسته باتری استفاده می شود تا اطمینان حاصل شود که جریان در محدوده ایمن قرار دارد. سنسور ولتاژ برای نظارت بر ولتاژ بسته باتری استفاده می شود تا اطمینان حاصل شود که بیش از حد شارژ نشده یا زیاده روی نمی کند. چیپ کنترل وظیفه جمع آوری داده های حسگر و مدیریت و کنترل باتری را از طریق الگوریتم ها بر عهده دارد.
علاوه بر این، به منظور بهبود راندمان ذخیره انرژی باتری های لیتیوم یون، کنترل بهینه شارژ و دشارژ باتری نیز مورد نیاز است. به عنوان مثال می توان از شارژ جریان ثابت و شارژ با ولتاژ ثابت در هنگام شارژ استفاده کرد و جریان و ولتاژ تخلیه را می توان بر اساس نیاز در هنگام دشارژ تنظیم کرد. با کنترل منطقی فرآیند شارژ و دشارژ، راندمان تبدیل انرژی باتری را می توان به حداکثر رساند و عمر مفید باتری را افزایش داد.
به طور کلی، ذخیره انرژی وسایل نقلیه قدرت سیار از طریق باتری های لیتیوم یونی به دست می آید. این باتری ها انرژی الکتریکی را ذخیره می کنند و در صورت نیاز آن را آزاد می کنند. از طریق پشتیبانی سیستم مدیریت باتری می توان از ایمنی و عملکرد باتری اطمینان حاصل کرد. در عین حال، با بهینه سازی کنترل شارژ و دشارژ، می توان بازده ذخیره انرژی را بهبود بخشید و عمر باتری را افزایش داد. توسعه و نوآوری مستمر فناوری ذخیره‌سازی انرژی، توسعه و کاربرد موبایل را بیشتر ترویج می‌کند