Pregled baterijskih modulov
Baterijski moduli so pomemben del električnih vozil.Njihova naloga je povezati več baterijskih celic v celoto, ki zagotavlja dovolj moči za delovanje električnih vozil.
Baterijski moduli so komponente baterije, sestavljene iz več baterijskih celic in so pomemben del električnih vozil.Njihova funkcija je povezovanje več baterijskih celic v celoto, ki zagotavlja dovolj energije za električna vozila ali operacije shranjevanja energije.Baterijski moduli niso le vir energije električnih vozil, ampak tudi ena izmed njihovih najpomembnejših naprav za shranjevanje energije.
Rojstvo baterijskih modulov
Z vidika strojne industrije imajo enocelične baterije težave, kot so slabe mehanske lastnosti in neprijazni zunanji vmesniki, ki v glavnem vključujejo:
1. Zunanje fizično stanje, kot sta velikost in videz, je nestabilno in se bo s procesom življenjskega cikla znatno spremenilo;
2. Pomanjkanje enostavne in zanesljive mehanske namestitve in pritrdilnega vmesnika;
3. Pomanjkanje priročne izhodne povezave in vmesnika za spremljanje stanja;
4. Šibka mehanska in izolacijska zaščita.
Ker imajo enocelične baterije zgoraj navedene težave, je treba dodati plast za njihovo spremembo in rešitev, da se baterija lažje sestavi in integrira v celotno vozilo.Modul, sestavljen iz več do desetih ali dvajsetih baterij, z relativno stabilnim zunanjim stanjem, priročnim in zanesljivim mehanskim, izhodnim, nadzornim vmesnikom ter izboljšano izolacijo in mehansko zaščito je rezultat te naravne selekcije.
Trenutni standardni modul rešuje različne težave z baterijami in ima naslednje glavne prednosti:
1. Z lahkoto lahko realizira avtomatizirano proizvodnjo in ima visoko proizvodno učinkovitost, kakovost izdelka in proizvodne stroške pa je razmeroma enostavno nadzorovati;
2. Lahko tvori visoko stopnjo standardizacije, kar pomaga bistveno zmanjšati stroške proizvodne linije in izboljšati učinkovitost proizvodnje;standardni vmesniki in specifikacije vodijo k popolni tržni konkurenci in dvosmerni izbiri ter ohranjajo boljšo operativnost kaskadne uporabe;
3. Odlična zanesljivost, ki lahko zagotovi dobro mehansko in izolacijsko zaščito baterij skozi celoten življenjski cikel;
4. Relativno nizki stroški surovin ne bodo povzročili prevelikega pritiska na končne stroške sestavljanja elektroenergetskega sistema;
5. Najmanjša vzdrževalna vrednost na enoto je relativno majhna, kar pomembno vpliva na znižanje poprodajnih stroškov.
Struktura sestave baterijskega modula
Struktura sestave baterijskega modula običajno vključuje baterijsko celico, sistem za upravljanje baterije, baterijsko škatlo, priključek za baterijo in druge dele.Baterijska celica je najbolj osnovna komponenta baterijskega modula.Sestavljen je iz več baterijskih enot, običajno litij-ionske baterije, ki ima značilnosti visoke energijske gostote, nizke stopnje samopraznjenja in dolge življenjske dobe.
Sistem za upravljanje baterije obstaja, da zagotovi varnost, zanesljivost in dolgo življenjsko dobo baterije.Njegove glavne funkcije vključujejo spremljanje stanja baterije, nadzor temperature baterije, zaščito pred prenapolnjenostjo/prepraznitvijo baterije itd.
Baterijska škatla je zunanja lupina baterijskega modula, ki se uporablja za zaščito baterijskega modula pred zunanjim okoljem.Škatla za baterije je običajno izdelana iz kovinskega ali plastičnega materiala, ki ima odpornost proti koroziji, požarno odpornost, odpornost proti eksploziji in druge lastnosti.
Baterijski konektor je komponenta, ki povezuje več baterijskih celic v celoto.Običajno je izdelan iz bakrenega materiala z dobro prevodnostjo, odpornostjo proti obrabi in odpornostjo proti koroziji.
Indikatorji zmogljivosti baterijskega modula
Notranji upor se nanaša na upor toka, ki teče skozi baterijo, ko baterija deluje, na kar vplivajo dejavniki, kot so material baterije, proizvodni proces in struktura baterije.Razdeljen je na ohmski notranji upor in polarizacijski notranji upor.Ohmski notranji upor je sestavljen iz kontaktnega upora elektrodnih materialov, elektrolitov, diafragm in različnih delov;polarizacijski notranji upor je posledica elektrokemične polarizacije in polarizacije koncentracijske razlike.
Specifična energija – energija baterije na enoto prostornine ali mase.
Učinkovitost polnjenja in praznjenja – merilo stopnje, do katere se električna energija, ki jo porabi baterija med polnjenjem, pretvori v kemično energijo, ki jo baterija lahko shrani.
Napetost – potencialna razlika med pozitivno in negativno elektrodo baterije.
Napetost odprtega tokokroga: napetost akumulatorja, ko ni priključenega zunanjega tokokroga ali zunanjega bremena.Napetost odprtega tokokroga je v določenem razmerju s preostalo kapaciteto akumulatorja, zato se za oceno kapacitete akumulatorja običajno meri napetost akumulatorja.Delovna napetost: potencialna razlika med pozitivno in negativno elektrodo baterije, ko je baterija v delovnem stanju, to je, ko skozi tokokrog teče tok.Izklopna napetost praznjenja: napetost, dosežena po tem, ko je baterija popolnoma napolnjena in izpraznjena (če se praznjenje nadaljuje, bo preveč izpraznjena, kar bo škodilo življenjski dobi in zmogljivosti baterije).Napetost izklopa polnjenja: napetost, ko se konstantni tok med polnjenjem spremeni v konstantno napetost polnjenja.
Hitrost polnjenja in praznjenja – baterijo izpraznite s fiksnim tokom 1H, to je 1C.Če je litijeva baterija ocenjena na 2 Ah, potem je 1 C baterije 2 A in 3 C 6 A.
Vzporedna vezava – Kapaciteto baterij lahko povečamo z vzporedno vezavo, in sicer je kapaciteta = kapaciteta posamezne baterije * število vzporednih povezav.Na primer, modul Changan 3P4S, zmogljivost ene baterije je 50 Ah, nato pa je zmogljivost modula = 50 * 3 = 150 Ah.
Serijska povezava – Napetost baterij lahko povečate tako, da jih povežete zaporedno.Napetost = napetost ene baterije * število nizov.Na primer, modul Changan 3P4S, napetost ene baterije je 3,82 V, potem je napetost modula = 3,82*4 = 15,28 V.
Kot pomembna komponenta v električnih vozilih imajo napajalni litijevi baterijski moduli ključno vlogo pri shranjevanju in sproščanju električne energije, zagotavljanju napajanja ter upravljanju in zaščiti baterijskih paketov.Imajo določene razlike v sestavi, delovanju, lastnostih in uporabi, vendar imajo vsi pomemben vpliv na zmogljivost in zanesljivost električnih vozil.Z nenehnim napredkom tehnologije in širjenjem aplikacij se bodo napajalni litijevi baterijski moduli še naprej razvijali in bolj prispevali k promociji in popularizaciji električnih vozil.
Čas objave: 26. julij 2024
