Як реалізовано накопичення енергії мобільних транспортних засобів

Зберігання енергії мобільні енергетичні транспортні засобив основному реалізується через батареї. Акумулятор – це пристрій, який перетворює хімічну енергію в електричну, найпоширенішою з яких є літій-іонний акумулятор.

Літій-іонні батареї, які використовуються в мобільних транспортних засобах, як правило, складаються з кількох елементів. Кожна комірка з'єднана роздільником, обгорнутим позитивним і негативним матеріалами. Як матеріал катода зазвичай використовуються оксиди, такі як оксид літію, кобальту, марганат літію тощо, а матеріал негативного електрода зазвичай використовує графіт.

Процес накопичення енергії літій-іонних акумуляторів можна просто розділити на два етапи: заряд і розряд. Під час заряджання джерело живлення пропускає електрику через позитивний електрод акумулятора, змушуючи іони літію переміщатися між позитивним і негативним електродами. У цей час іони літію відриваються від позитивного електрода, транспортуються до негативного електрода через іони в електроліті та впроваджуються в графіт матеріалу негативного електрода. У той же час позитивні іони в електроліті батареї також рухаються, щоб підтримувати електричну нейтральність між електродами.

Коли потрібна накопичена електрична енергія, струм надходить у пристрій від негативного електрода, а іони літію рухаються навпаки від негативного електрода в електроліт між позитивними електродами, а потім назад до матеріалу позитивного електрода. Під час цього процесу рух іонів літію викликає потік електричного струму та вивільняє накопичену електричну енергію.

Акумуляторна батарея мобільних транспортних засобів також має враховувати деякі ключові показники, такі як ємність батареї та напруга. Ємність означає електричну енергію, яку літій-іонна батарея може зберігати та вивільняти, зазвичай вимірюється в ампер-годинах (Ah). Напруга - це різниця потенціалів електричної енергії літій-іонної батареї. Зазвичай використовується напруга постійного струму, наприклад 3,7 В, 7,4 В тощо.

У мобільних транспортних засобах, щоб досягти ефективного накопичення та розрядки енергії, також потрібна підтримка системи керування батареями (BMS). BMS — це пристрій, який відповідає за моніторинг і керування акумуляторною батареєю, що може забезпечити безпеку батареї, подовжити термін її служби та підвищити енергоефективність.

BMS в основному включає датчики температури, датчики струму, датчики напруги та мікросхеми керування. Датчик температури використовується для контролю температури акумуляторної батареї, щоб уникнути перегріву або переохолодження; датчик струму використовується для визначення струму заряду та розряду акумуляторної батареї, щоб переконатися, що струм знаходиться в безпечному діапазоні; датчик напруги використовується для контролю напруги акумуляторної батареї, щоб переконатися, що вона не перезаряджена або не перевантажена. Контрольна мікросхема відповідає за збір даних датчиків, а також за алгоритми управління та контролю акумулятора.

Крім того, щоб підвищити ефективність накопичення енергії літій-іонних акумуляторів, також потрібен оптимальний контроль заряду та розряду акумулятора. Наприклад, під час заряджання можна використовувати зарядку постійного струму та зарядку постійної напруги, а струм розряду та напругу можна регулювати відповідно до потреб під час розрядки. Розумно контролюючи процес заряджання та розряджання, можна максимізувати ефективність перетворення енергії батареї та продовжити термін служби батареї.

Загалом, накопичення енергії мобільних транспортних засобів забезпечується літій-іонними акумуляторами. Ці батареї накопичують електричну енергію та вивільняють її за потреби. Завдяки підтримці системи керування батареєю можна забезпечити безпеку та продуктивність батареї. У той же час, оптимізувавши контроль заряду та розряду, можна покращити ефективність зберігання енергії та подовжити термін служби батареї. Постійний розвиток та інновації технологій накопичення енергії сприятимуть розвитку та застосуванню мобільних пристроїв