כיצד מיושם אחסון האנרגיה של כלי רכב ניידים

אגירת האנרגיה של כלי רכב ניידיםמתממש בעיקר באמצעות סוללות. סוללה היא מכשיר הממיר אנרגיה כימית לאנרגיה חשמלית, שהנפוץ שבהם הוא סוללת ליתיום-יון.

סוללות ליתיום-יון המשמשות בכלי רכב ניידים מורכבות בדרך כלל ממספר תאים. כל תא מחובר על ידי מפריד עטוף בחומרים חיוביים ושליליים. חומר הקתודה משתמש בדרך כלל בתחמוצות, כגון תחמוצת ליתיום קובלט, ליתיום מנגנט וכו', וחומר האלקטרודה השלילי משתמש בדרך כלל בגרפיט.

ניתן לחלק את תהליך אחסון האנרגיה של סוללות ליתיום-יון לשני שלבים: טעינה ופריקה. בעת הטעינה, מקור הכוח מעביר חשמל דרך האלקטרודה החיובית של הסוללה, מה שגורם ליוני ליתיום לעבור בין האלקטרודה החיובית והשלילית. בשלב זה, יוני ליתיום מתנתקים מהאלקטרודה החיובית, מועברים אל האלקטרודה השלילית דרך היונים שבאלקטרוליט, ומשובצים בגרפיט של חומר האלקטרודה השלילית. במקביל, גם היונים החיוביים באלקטרוליט שבסוללה נעים כדי לשמור על ניטרליות חשמלית בין האלקטרודות.

כאשר יש צורך באנרגיה החשמלית המאוחסנת, זרם נכנס למכשיר מהאלקטרודה השלילית, ויוני ליתיום נעים הפוך מהאלקטרודה השלילית אל האלקטרוליט שבין האלקטרודות החיוביות ואז חזרה לחומר האלקטרודה החיובית. במהלך תהליך זה, תנועת יוני הליתיום גורמת לזרימת זרם חשמלי ומשחררת את האנרגיה החשמלית האצורה.

אחסון האנרגיה של הסוללה של כלי רכב ניידים צריך לקחת בחשבון גם כמה אינדיקטורים מרכזיים, כגון קיבולת הסוללה והמתח. קיבולת מתייחסת לאנרגיה החשמלית שסוללת ליתיום-יון יכולה לאגור ולשחרר, בדרך כלל נמדדת באמפר-שעה (Ah). המתח הוא הפרש הפוטנציאל של האנרגיה החשמלית של סוללת הליתיום-יון. בדרך כלל, נעשה שימוש במתח DC, כגון 3.7V, 7.4V וכו '.

בכלי רכב ניידים, על מנת להשיג אחסון ופריקה יעילים של אנרגיה, יש צורך גם בתמיכה של מערכת ניהול סוללות (BMS). BMS הוא מכשיר האחראי על ניטור וניהול ערכת הסוללות, שיכול להבטיח את בטיחות הסוללה, להאריך את חייה ולשפר את יעילות האנרגיה.

BMS כולל בעיקר חיישני טמפרטורה, חיישני זרם, חיישני מתח ושבבי בקרה. חיישן הטמפרטורה משמש לניטור הטמפרטורה של ערכת הסוללות כדי למנוע התחממות יתר או קירור יתר; חיישן הזרם משמש לזיהוי זרם הטעינה והפריקה של ערכת הסוללות כדי להבטיח שהזרם נמצא בטווח בטוח; חיישן המתח משמש לניטור המתח של ערכת הסוללות כדי להבטיח שהיא לא נטענת יתר על המידה או מוגזמת. שבב הבקרה אחראי על איסוף נתוני חיישנים וניהול ובקרה של הסוללה באמצעות אלגוריתמים.

בנוסף, על מנת לשפר את יעילות אגירת האנרגיה של סוללות ליתיום-יון, נדרשת גם שליטה מיטבית בטעינה ופריקה של הסוללה. לדוגמה, ניתן להשתמש בטעינת זרם קבוע וטעינת מתח קבוע במהלך הטעינה, וניתן להתאים את זרם הפריקה והמתח בהתאם לצרכים במהלך הפריקה. על ידי שליטה סבירה בתהליך הטעינה והפריקה, ניתן למקסם את יעילות המרת האנרגיה של הסוללה ולהאריך את חיי השירות של הסוללה.

באופן כללי, אחסון האנרגיה של כלי רכב ניידים מושג באמצעות סוללות ליתיום-יון. סוללות אלו אוגרות אנרגיה חשמלית ומשחררות אותה בעת הצורך. באמצעות התמיכה של מערכת ניהול הסוללה, ניתן להבטיח את בטיחות הסוללה וביצועיה. יחד עם זאת, על ידי ייעול בקרת הטעינה והפריקה, ניתן לשפר את יעילות אחסון האנרגיה ולהאריך את חיי הסוללה. הפיתוח המתמשך והחדשנות של טכנולוגיית אגירת אנרגיה יקדם עוד יותר את הפיתוח והיישום של ניידים