Hvernig á að bæta samkvæmni litíum rafhlöður
Ný orkutæki verða sífellt vinsælli. Þegar litíumrafhlöður eru notaðar sem aflgjafi rafknúinna ökutækja, vegna krafna um mikið afl og mikla afkastagetu, geta stakar litíumjónarafhlöður ekki uppfyllt kröfurnar, þannig að litíumjónarafhlöður þurfa að vera tengdar í röð og samhliða. Notað í samsetningu.
Hins vegar veldur ósamræmið á milli stakra frumna oft vandamálum eins og óhóflegri afkastagetu og stuttum líftíma rafhlöðupakkans meðan á hringrásinni stendur. Að velja rafhlöður með eins samkvæmri frammistöðu og mögulegt er fyrir flokkun hefur mikla þýðingu fyrir kynningu og notkun á litíumjónarafhlöðum í rafhlöður. Gerðu nú einfalda greiningu frá nokkrum þáttum:
1 Ósamræmisgreining
1.1 Skilgreining á ósamræmi Ósamræmi litíumjónarafhlöðupakka vísar til ákveðins munar á breytum eins og spennu, afkastagetu, innri viðnámi, líftíma, hitaáhrifum og sjálfsafhleðsluhraða eftir stakar frumur með sömu forskrift og líkanformi rafhlöðupakka. Eftir að ein rafhlaðan er framleidd er ákveðinn munur á upphaflegri frammistöðu sjálfri. Með notkun rafhlöðu heldur þessi frammistöðumunur áfram að safnast upp. Á sama tíma, vegna þess að notkunarumhverfi hverrar einstakrar rafhlöðu í rafhlöðupakkanum er ekki nákvæmlega það sama, veldur það einnig að ósamræmi einni rafhlöðunnar stækkar smám saman og flýtir þar með fyrir niðurbroti rafhlöðunnar og veldur að lokum rafhlöðupakkann. mistekst ótímabært. 1.2 Afköst ósamræmis Ósamræmi litíumjónarafhlöðu kemur aðallega fram í tveimur þáttum: munurinn á afköstum rafhlöðunnar (rafhlöðuafköst, innri viðnám og sjálfsafhleðsluhraði osfrv.) og munurinn á hleðslustöðu rafhlöðunnar (SOC) ). Dai Haifeng o.fl. komist að því að dreifing mismuna á afkastagetu milli rafhlöðufrumna er nálægt Weir dreifingu og dreifing innri viðnáms er marktækari en getu og innri viðnám sömu lotu rafhlöðu uppfyllir almennt lögmálið um eðlilega dreifingu , sjálfsútskrift Hraðinn sýnir einnig um það bil eðlilega dreifingu. SOC einkennir hleðsluástand rafhlöðunnar, sem er hlutfallið á eftir af afkastagetu rafhlöðunnar og nafngetu. Jie Jing o.fl. trúa því að vegna ósamræmis rafhlöðunnar sé afkastagetu hrörnunarhraði rafhlöðunnar mismunandi, sem leiðir til munur á hámarks nothæfri afkastagetu milli rafhlöðunnar. SOC breytingahraði rafhlöðu með litla afkastagetu er hraðari en rafhlöðu með mikla afkastagetu og stöðvunarspennan næst hraðar við hleðslu og afhleðslu.
1.3 Orsakir ósamræmis Það eru margar ástæður fyrir ósamræmi litíumjónarafhlöðu, aðallega í framleiðsluferlinu og notkunarferlinu. Sérhver þáttur í framleiðsluferlinu, svo sem einsleitni slurrysins meðan á skömmtun stendur, eftirlit með flatarmálsþéttleika og yfirborðsspennu meðan á húðun stendur, o.s.frv., mun valda mismuninum á frammistöðu stakrar frumunnar. Luo Yu o.fl. rannsakað áhrif litíumjónarafhlöðuframleiðslu og framleiðsluferla á samkvæmni rafhlöðunnar og einbeitt sér að áhrifum vatnsbundins bindiefnakerfis litíumjónarafhlöðuframleiðsluferlis á samkvæmni rafhlöðunnar. Við notkun rafhlöðunnar telja Xie Jiao og aðrir að tengiaðferðin, burðarhlutir/tæki, rekstrarskilyrði og umhverfi hafi allir áhrif á samkvæmni rafhlöðupakkans. Vegna þess að orkan sem neytt er af hverjum tengipunkti er ósamkvæm, eru afköst og öldrunarhraði hvers íhluta eða uppbyggingar einnig ósamræmi, þannig að áhrifin á rafhlöðuna eru einnig ósamkvæm. Þar að auki, vegna mismunandi staðsetningar hverrar einstakrar frumu í rafhlöðunni, mismunandi hitastigs og mismunandi frammistöðurýrnunar, mun þetta magna upp ósamræmi eins frumunnar.
2 leiðir til að bæta samkvæmni rafhlöðunnar
2.1 Eftirlit með framleiðsluferli Eftirlit með framleiðsluferli fer aðallega fram út frá tveimur þáttum: hráefni og framleiðsluferlum. Hvað varðar hráefni, reyndu að velja sömu lotu af hráefnum til að tryggja samkvæmni kornastærðar og frammistöðu hráefna. Í framleiðsluferlinu verður allt framleiðsluferlið að vera strangt stjórnað, svo sem að tryggja að slurry sé jafnt hrært og ekki sett í langan tíma, stjórna hraða húðunarvélarinnar til að tryggja þykkt og einsleitni húðarinnar, útlitið. stangarstykkisins og vigtun og flokkun. , Stjórna innspýtingarrúmmáli, myndun, rúmmálsaðskilnaði, geymsluskilyrðum osfrv. Luo Yu hefur ákvarðað lykilferlana sem hafa veruleg áhrif á samkvæmni litíumjónarafhlöðu með rannsóknum á undirbúningstækni litíumjónarafhlöðu, þar með talið skammta blöndun, húðun, velting, vafning/laminering, vökvainnspýting og myndun. Einnig eru gerðar ítarlegar rannsóknir og greining á samhenginu á milli lykilþátta ferlisins og frammistöðu rafhlöðunnar.
2.2 Stjórn á stillingarferlinu
Eftirlit með samsetningarferlinu vísar aðallega til flokkunar rafgeyma. Rafhlöðupakkinn samþykkir rafhlöður af samræmdum forskriftum og gerðum og spenna, getu, innra viðnám osfrv. rafhlöðanna verður að mæla til að tryggja samkvæmni upphaflegrar frammistöðu rafhlöðanna. Með rannsóknum, Xu Haitao o.fl. komist að því að þegar rafhlöðupakkinn er settur saman er spennumunur stakra frumna mikilvægur þáttur sem hefur áhrif á samkvæmni stakra frumna í lok hleðslu og afhleðslu rafhlöðunnar. Munurinn á innra viðnámi stakra frumna veldur því að rafhlöðupakkinn hleðst Við afhleðsluferlið er spennuvettvangur hverrar rafhlöðu mjög mismunandi. Wang Linxia og aðrir greindu ósamræmi stakra frumna í litíumjónaröð samhliða rafhlöðupökkum og greindu helstu áhrifaþættina í samhliða rafhlöðupökkum. Áhrifastig rafhlöðupakkans veitir nauðsynlegan grunn fyrir samsetta rafhlöðupakkann. Chen Ping o.fl. rannsakað áhrif afhleðsluhraðans á samkvæmni rafhlöðunnar og komst að því að með aukningu á úthleðsluhraða hefur ósamræmi rafhlöðunnar verið magnað upp og náð áhrifum þess að útrýma slæmum rafhlöðum.
2.3 Notkunar- og viðhaldsferlisstýring til að fylgjast með rafhlöðunni í rauntíma. Samkvæmni rafhlöðunnar er skimuð þegar rafhlaðan er sett saman, sem getur tryggt samkvæmni rafhlöðunnar á upphafsstigi notkunar. Fylgst er með rafhlöðunni í rauntíma meðan á notkun stendur og hægt er að fylgjast með stöðugleikavandamálum við notkun í rauntíma. Hins vegar, þegar samkvæmni er léleg, mun vöktunarrásin slíta hleðslu- og afhleðslurásina og árangur minnkar. Það verður að finna jafnvægi þarna á milli. Einnig er hægt að stilla eða skipta um öfgabreytu rafhlöðu í tíma með rauntíma eftirliti til að tryggja að ósamræmi rafhlöðupakkans muni ekki stækka með tímanum. Koma á jafnvægisstjórnunarkerfi. Samþykktu viðeigandi jöfnunarstefnu og jöfnunarrás til að stjórna rafhlöðunni á skynsamlegan hátt. Núverandi algengar jöfnunaraðferðir fela í sér jöfnunarstefnu sem byggir á ytri spennu, jöfnunaráætlun byggð á SOC og jöfnunaráætlun sem byggir á getu. Jöfnunarrásinni má skipta í óvirka jöfnun og virka jöfnun í samræmi við hvernig orkunotkun er. Meðal þeirra getur virk jöfnun gert sér grein fyrir taplausu orkuflæði milli rafgeyma, sem er heitt rannsóknarefni heima og erlendis. Algengar aðferðir í virkri jafnvægi eru meðal annars framhjáleiðisaðferð rafhlöðu, aðferð með kveiktum þéttum, aðferð með kveikt spólu og DC/DC umbreytingaraðferð.
Hitastjórnun rafhlöðunnar. Auk þess að halda rekstrarhitastigi rafhlöðunnar innan ákjósanlegs sviðs, ætti hitastjórnun rafhlöðunnar einnig að reyna að tryggja samræmi hitastigsskilyrða milli rafhlöðunnar, til að tryggja á áhrifaríkan hátt samkvæmni afkasta milli rafhlöðunnar. Notaðu sanngjarnar stjórnunaraðferðir. Þegar framleiðsla leyfir, reyndu að draga úr dýpt rafhlöðunnar og forðastu á sama tíma ofhleðslu rafhlöðunnar, sem getur lengt endingu rafhlöðunnar. Styrkja viðhald rafhlöðupakka. Framkvæmdu viðhaldshleðslu með litlum straumi á rafhlöðupakkann með reglulegu millibili og gaum að hreinsun.
3 Samsetningaraðferð á afl litíumjónarafhlöðu
3.1 Spennujöfnunaraðferð Spennujöfnunaraðferðina má skipta í kyrrspennujöfnunaraðferð og kraftmikla spennujöfnunaraðferð. Stöðuspennusamsvörunaraðferðin er einnig kölluð samsvörunaraðferð án hleðslu. Það ber ekki álag og tekur aðeins til rafhlöðunnar sjálfrar. Það mælir sjálfsafhleðsluhraða fullhlaðinnar rafhlöðu sem valin er eftir tugi daga uppistöðu og mismunandi geymslutímabil í fullhlaðindri stöðu. Opinn hringrásarspenna innri rafhlöðunnar, þessi aðferð er einfaldasta aðgerðin, en hún er ekki nákvæm. Kvikspennujöfnunaraðferðin rannsakar spennuástandið með álagi, en hún tekur ekki tillit til þátta eins og álagsbreytinga, svo hún er ekki nákvæm.
3.2 Stöðugleiki samsvörunaraðferðin hleður og tæmir rafhlöðuna við uppsett skilyrði, reiknar afkastagetu út frá afhleðslustraumi og afhleðslutíma og passar rafhlöðuna í samræmi við afkastagetu. Þessi aðferð er einföld og auðveld í framkvæmd, en hún getur aðeins endurspeglað að rafhlaðan hefur sömu getu við ákveðnar aðstæður og getur ekki útskýrt heildar vinnueiginleika rafhlöðunnar og hefur ákveðnar takmarkanir.
3.3 Samsvörunaraðferðin við innri viðnám tekur aðallega tillit til innri viðnáms stakrar rafhlöðunnar. Þessi aðferð getur náð hraðri mælingu, en vegna þess að innra viðnám rafhlöðunnar mun breytast með losunarferlinu er erfitt að ákvarða innri viðnám nákvæmlega.
3.4 Samsvörunaraðferðin með mörgum breytum tekur samtímis tillit til afkastagetu, innra viðnáms, spennu, sjálfsafhleðsluhraða og annarra ytri aðstæðna til að meta rafhlöðuna ítarlega og getur flokkað rafhlöðupakkann með betri samkvæmni. Hins vegar er forsenda þessarar aðferðar að flokkun með stakri færibreytu verður að vera nákvæm og tímafrek.
3.5 Aðferð til að flokka kraftmikla eiginleika. Aðferð við flokkun á kraftmiklum eiginleikum notar hleðslu- og afhleðsluferil rafhlöðunnar til að flokka rafhlöðurnar til að flokka þær. Hleðslu-hleðsluferillinn getur endurspeglað flesta eiginleika rafhlöðunnar og notkun kraftmikilla eiginleika samsvörunaraðferðar getur tryggt samkvæmni ýmissa frammistöðuvísa rafhlöðunnar. Það eru mörg gögn í samsvörunaraðferðinni fyrir kraftmikla eiginleika, sem venjulega er að veruleika með samvinnu tölvuforrita. Að auki dregur þessi aðferð úr nýtingu rafhlöðupakka, sem er ekki til þess fallið að draga úr kostnaði við samsetningu rafhlöðunnar. Ákvörðun staðalkúrfunnar eða viðmiðunarferilsins er einnig erfiður punktur í framkvæmd hennar. 4 Niðurstaða
Ástæðan fyrir ósamræmi rafhlöðunnar er aðallega í framleiðslu og notkun rafhlöðunnar.
Ráðstafanirnar til að bæta samkvæmni rafhlöðunnar fela aðallega í sér eftirfarandi þrjá þætti:
1. Strangt stjórna framleiðsluferlinu frá tveimur þáttum hráefna og framleiðslutækni;
2. Notaðu vísindalegri flokkunaraðferð og reyndu að velja rafhlöður með sömu upphaflegu frammistöðu fyrir flokkun;
3. Í ferli rafhlöðunotkunar og viðhalds skaltu fylgjast með rafhlöðunni í rauntíma, kynna jafnvægisstjórnunarkerfi, samþykkja hæfilega stjórnunarstefnu, framkvæma hitastjórnun rafhlöðunnar og styrkja viðhald rafhlöðupakkans.
