Hur genomförs energilagring av mobila motorfordon

Energilagringen av mobila motorfordonrealiseras huvudsakligen genom batterier. Ett batteri är en enhet som omvandlar kemisk energi till elektrisk energi, varav den vanligaste är ett litiumjonbatteri.

Litiumjonbatterier som används i mobila motorfordon består i allmänhet av flera celler. Varje cell är ansluten med en separator insvept med positiva och negativa material. Katodmaterialet använder vanligtvis oxider, såsom litiumkoboltoxid, litiummanganat, etc., och det negativa elektrodmaterialet använder vanligtvis grafit.

Energilagringsprocessen för litiumjonbatterier kan enkelt delas in i två steg: laddning och urladdning. Vid laddning skickar strömkällan elektricitet genom batteriets positiva elektrod, vilket gör att litiumjoner pendlar mellan de positiva och negativa elektroderna. Vid denna tidpunkt lossnar litiumjoner från den positiva elektroden, transporteras till den negativa elektroden genom jonerna i elektrolyten och är inbäddade i grafiten i det negativa elektrodmaterialet. Samtidigt rör sig även de positiva jonerna i elektrolyten i batteriet för att upprätthålla elektrisk neutralitet mellan elektroderna.

När den lagrade elektriska energin behövs kommer ström in i enheten från den negativa elektroden, och litiumjoner rör sig omvänt från den negativa elektroden in i elektrolyten mellan de positiva elektroderna och sedan tillbaka till det positiva elektrodmaterialet. Under denna process orsakar rörelsen av litiumjoner flödet av elektrisk ström och frigör den lagrade elektriska energin.

Lagringen av batterienergi i mobila motorfordon måste också ta hänsyn till några nyckelindikatorer, såsom batterikapacitet och spänning. Kapacitet avser den elektriska energi som ett litiumjonbatteri kan lagra och frigöra, vanligtvis mätt i amperetimmar (Ah). Spänningen är potentialskillnaden mellan litiumjonbatteriets elektriska energi. I allmänhet används DC-spänning, såsom 3,7V, 7,4V, etc.

I mobila motorfordon, för att uppnå effektiv energilagring och urladdning, behövs även stöd av ett batterihanteringssystem (BMS). BMS är en enhet som ansvarar för att övervaka och hantera batteripaketet, vilket kan säkerställa batteriets säkerhet, förlänga dess livslängd och förbättra energieffektiviteten.

BMS omfattar främst temperaturgivare, strömgivare, spänningsgivare och styrchips. Temperatursensorn används för att övervaka batteriets temperatur för att undvika överhettning eller överkylning; strömsensorn används för att detektera laddnings- och urladdningsströmmen för batteripaketet för att säkerställa att strömmen är inom ett säkert område; spänningssensorn används för att övervaka batteripaketets spänning för att säkerställa att det inte är överladdat eller överdrivet. Kontrollchippet ansvarar för att samla in sensordata och att hantera och kontrollera batteriet genom algoritmer.

För att förbättra energilagringseffektiviteten hos litiumjonbatterier krävs dessutom optimal kontroll av batteriladdning och urladdning. Till exempel kan konstantströmsladdning och konstantspänningsladdning användas under laddning, och urladdningsströmmen och spänningen kan justeras efter behov under urladdning. Genom att rimligt kontrollera laddnings- och urladdningsprocessen kan batteriets energiomvandlingseffektivitet maximeras och batteriets livslängd kan förlängas.

Generellt sett uppnås energilagring av mobila motorfordon genom litiumjonbatterier. Dessa batterier lagrar elektrisk energi och frigör den vid behov. Genom stödet av batterihanteringssystemet kan batteriets säkerhet och prestanda säkerställas. Samtidigt, genom att optimera laddnings- och urladdningskontrollen, kan energilagringseffektiviteten förbättras och batteritiden kan förlängas. Den kontinuerliga utvecklingen och innovationen av energilagringsteknik kommer ytterligare att främja utvecklingen och tillämpningen av mobila enheter