Hvernig er orkugeymsla hreyfanlegra rafknúinna ökutækja útfærð

Orkugeymslan á hreyfanlegur rafknúinn farartækier aðallega að veruleika með rafhlöðum. Rafhlaða er tæki sem breytir efnaorku í raforku, sú algengasta er litíumjónarafhlaða.

Lithium-ion rafhlöður sem notaðar eru í hreyfanlegum ökutækjum eru almennt samsettar úr mörgum frumum. Hver fruma er tengd með skilju vafið jákvæðum og neikvæðum efnum. Bakskautsefnið notar almennt oxíð, svo sem litíumkóbaltoxíð, litíummanganat osfrv., og neikvæða rafskautsefnið notar almennt grafít.

Orkugeymsluferli litíumjónarafhlöðu má einfaldlega skipta í tvö stig: hleðslu og afhleðslu. Við hleðslu fer aflgjafinn rafmagn í gegnum jákvæða rafskaut rafhlöðunnar, sem veldur því að litíumjónir skutlast á milli jákvæðu og neikvæðu rafskautanna. Á þessum tíma losna litíumjónir frá jákvæðu rafskautinu, eru fluttar til neikvæða rafskautsins í gegnum jónirnar í raflausninni og eru felldar inn í grafít neikvæða rafskautsefnisins. Á sama tíma hreyfast jákvæðu jónirnar í raflausninni í rafhlöðunni einnig til að viðhalda rafhlutleysi milli rafskautanna.

Þegar geymd raforka er þörf, fer straumur inn í tækið frá neikvæðu rafskautinu og litíumjónir fara öfugt frá neikvæða rafskautinu inn í raflausnina á milli jákvæðu rafskautanna og síðan aftur í jákvæða rafskautsefnið. Í þessu ferli veldur hreyfing litíumjóna flæði rafstraums og losar geymda raforku.

Geymsla rafhlöðuorku fyrir farsíma rafknúinna ökutækja þarf einnig að huga að nokkrum lykilvísum, svo sem rafgeymi og spennu. Afkastageta vísar til raforkunnar sem litíumjónarafhlaða getur geymt og losað, venjulega mæld í amperstundum (Ah). Spennan er hugsanlegur munur á raforku litíumjónarafhlöðunnar. Almennt er jafnspenna notuð, svo sem 3,7V, 7,4V, osfrv.

Í hreyfanlegum rafknúnum ökutækjum er einnig þörf á stuðningi rafhlöðustjórnunarkerfis (BMS) til að ná fram skilvirkri orkugeymslu og losun. BMS er tæki sem ber ábyrgð á að fylgjast með og stjórna rafhlöðupakkanum, sem getur tryggt öryggi rafhlöðunnar, lengt líftíma hennar og bætt orkunýtingu.

BMS inniheldur aðallega hitaskynjara, straumskynjara, spennuskynjara og stjórnkubba. Hitaskynjarinn er notaður til að fylgjast með hitastigi rafhlöðupakkans til að forðast ofhitnun eða ofkælingu; straumskynjarinn er notaður til að greina hleðslu- og afhleðslustraum rafhlöðupakkans til að tryggja að straumurinn sé innan öruggs sviðs; spennuskynjarinn er notaður til að fylgjast með spennu rafhlöðupakkans til að tryggja að hann sé ekki ofhlaðin eða ofhlaðin. Stjórnarkubburinn er ábyrgur fyrir því að safna skynjaragögnum og stjórna og stjórna rafhlöðunni með reikniritum.

Að auki, til að bæta orkugeymsluskilvirkni litíumjónarafhlöðu, er einnig þörf á bestu stjórn á hleðslu og afhleðslu rafhlöðunnar. Til dæmis er hægt að nota stöðuga straumhleðslu og stöðuga spennuhleðslu meðan á hleðslu stendur og hægt er að stilla afhleðslustraum og spennu eftir þörfum meðan á afhleðslu stendur. Með því að stjórna hleðslu- og afhleðsluferlinu á sanngjarnan hátt er hægt að hámarka orkubreytingarnýtni rafhlöðunnar og lengja endingartíma rafhlöðunnar.

Almennt séð er orkugeymsla hreyfanlegra rafknúinna ökutækja náð með litíumjónarafhlöðum. Þessar rafhlöður geyma raforku og losa hana þegar þörf krefur. Með stuðningi rafhlöðustjórnunarkerfisins er hægt að tryggja öryggi og frammistöðu rafhlöðunnar. Á sama tíma, með því að hámarka hleðslu- og losunarstýringu, er hægt að bæta orkugeymsluskilvirkni og lengja endingu rafhlöðunnar. Stöðug þróun og nýsköpun orkugeymslutækni mun stuðla enn frekar að þróun og beitingu farsíma