Kako se provodi pohrana energije mobilnih pogonskih vozila

Skladištenje energije mobilna pogonska vozilauglavnom se realizira putem baterija. Baterija je uređaj koji pretvara kemijsku energiju u električnu, od kojih je najčešća litij-ionska baterija.

Litij-ionske baterije koje se koriste u mobilnim motornim vozilima općenito se sastoje od više ćelija. Svaka ćelija je povezana separatorom omotanim pozitivnim i negativnim materijalima. Materijal katode općenito koristi okside, kao što su litij kobalt oksid, litij manganat itd., a materijal negativne elektrode obično koristi grafit.

Proces skladištenja energije litij-ionskih baterija može se jednostavno podijeliti u dvije faze: punjenje i pražnjenje. Prilikom punjenja, izvor napajanja propušta električnu energiju kroz pozitivnu elektrodu baterije, uzrokujući kretanje litijevih iona između pozitivne i negativne elektrode. U to vrijeme, litijevi ioni se odvajaju od pozitivne elektrode, transportiraju do negativne elektrode kroz ione u elektrolitu i ugrađuju se u grafit materijala negativne elektrode. U isto vrijeme, pozitivni ioni u elektrolitu u bateriji također se pomiču kako bi održali električnu neutralnost između elektroda.

Kada je potrebna pohranjena električna energija, struja ulazi u uređaj s negativne elektrode, a litijevi ioni kreću se obrnuto s negativne elektrode u elektrolit između pozitivnih elektroda i zatim natrag do materijala pozitivne elektrode. Tijekom ovog procesa, kretanje litijevih iona uzrokuje protok električne struje i oslobađa pohranjenu električnu energiju.

Pohranjivanje energije baterije mobilnih pogonskih vozila također treba uzeti u obzir neke ključne pokazatelje, kao što su kapacitet baterije i napon. Kapacitet se odnosi na električnu energiju koju litij-ionska baterija može pohraniti i osloboditi, općenito se mjeri u amper-satima (Ah). Napon je razlika potencijala električne energije litij-ionske baterije. Općenito, koristi se istosmjerni napon, kao što je 3,7 V, 7,4 V, itd.

U mobilnim pogonskim vozilima, kako bi se postigla učinkovita pohrana i pražnjenje energije, također je potrebna podrška sustava za upravljanje baterijama (BMS). BMS je uređaj odgovoran za nadzor i upravljanje baterijskim paketom, koji može osigurati sigurnost baterije, produljiti njezin vijek trajanja i poboljšati energetsku učinkovitost.

BMS uglavnom uključuje senzore temperature, senzore struje, senzore napona i upravljačke čipove. Senzor temperature koristi se za praćenje temperature baterije kako bi se izbjeglo pregrijavanje ili prekomjerno hlađenje; senzor struje koristi se za otkrivanje struje punjenja i pražnjenja baterije kako bi se osiguralo da je struja unutar sigurnog raspona; senzor napona koristi se za nadzor napona baterije kako bi se osiguralo da nije prenapunjena ili pretjerana. Kontrolni čip je odgovoran za prikupljanje podataka senzora te upravljanje i kontrolu baterije putem algoritama.

Osim toga, kako bi se poboljšala učinkovitost skladištenja energije litij-ionskih baterija, također je potrebna optimalna kontrola punjenja i pražnjenja baterije. Na primjer, punjenje konstantnom strujom i punjenje konstantnim naponom mogu se koristiti tijekom punjenja, a struja pražnjenja i napon mogu se prilagoditi prema potrebama tijekom pražnjenja. Razumnim kontroliranjem procesa punjenja i pražnjenja, učinkovitost pretvorbe energije baterije može se maksimizirati i životni vijek baterije može se produžiti.

Općenito govoreći, pohrana energije mobilnih pogonskih vozila ostvaruje se pomoću litij-ionskih baterija. Ove baterije pohranjuju električnu energiju i oslobađaju je kada je to potrebno. Kroz podršku sustava za upravljanje baterijom, mogu se osigurati sigurnost i performanse baterije. U isto vrijeme, optimiziranjem kontrole punjenja i pražnjenja, učinkovitost pohrane energije može se poboljšati i vijek trajanja baterije može se produžiti. Kontinuirani razvoj i inovacija tehnologije pohrane energije dodatno će promicati razvoj i primjenu mobilnih uređaja