Pregled baterijskih modulov
Baterijski moduli so pomemben del električnih vozil. Njihova funkcija je povezati več baterijskih celic skupaj v celoto, ki zagotavlja dovolj energije za delovanje električnih vozil.
Baterijski moduli so komponente baterij, sestavljene iz več baterijskih celic, in so pomemben del električnih vozil. Njihova funkcija je povezati več baterijskih celic skupaj, da tvorijo celoto, ki zagotavlja dovolj energije za električna vozila ali shranjevanje energije. Baterijski moduli niso le vir energije električnih vozil, temveč tudi ena 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 stiki, vključno z:
1. Zunanje fizično stanje, kot sta velikost in videz, je nestabilno in se bo s procesom življenjskega cikla bistveno spreminjalo;
2. Pomanjkanje preprostega in zanesljivega mehanskega namestitvenega in pritrdilnega vmesnika;
3. Pomanjkanje priročnega vmesnika za izhodno povezavo in spremljanje stanja;
4. Šibka mehanska in izolacijska zaščita.
Ker imajo enocelične baterije zgoraj navedene težave, je treba dodati plast, da jih spremeni in reši, tako da je baterijo lažje sestaviti in integrirati s celotnim vozilom. Rezultat te naravne selekcije je modul, sestavljen iz več do desetih ali dvajsetih baterij, z relativno stabilnim zunanjim stanjem, priročnim in zanesljivim mehanskim izhodom, nadzornim vmesnikom ter izboljšano izolacijo in mehansko zaščito.
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 izdelkov in proizvodne stroške pa je relativno enostavno nadzorovati;
2. Lahko doseže visoko stopnjo standardizacije, kar pomaga znatno zmanjšati stroške proizvodne linije in izboljšati učinkovitost proizvodnje; standardni vmesniki in specifikacije prispevajo k polni tržni konkurenci in dvosmerni izbiri ter ohranjajo boljšo operativnost kaskadne uporabe;
3. Odlična zanesljivost, ki lahko zagotavlja dobro mehansko in izolacijsko zaščito baterij skozi celoten življenjski cikel;
4. Relativno nizki stroški surovin ne bodo preveč obremenjevali končnih stroškov montaže elektroenergetskega sistema;
5. Najmanjša vzdrževalna vrednost enote je relativno majhna, kar pomembno vpliva na zmanjšanje poprodajnih stroškov.
Sestava baterijskega modula
Sestava baterijskega modula običajno vključuje baterijsko celico, sistem za upravljanje baterije, baterijsko ohišje, baterijski priključek in druge dele. Baterijska celica je najosnovnejša komponenta baterijskega modula. Sestavljena 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 baterij obstaja za zagotavljanje varnosti, zanesljivosti in dolge življenjske dobe baterije. Njegove glavne funkcije vključujejo spremljanje stanja baterije, nadzor temperature baterije, zaščito pred prenapolnjenostjo/prekomerno izpraznitvijo baterije itd.
Škatla za baterijo je zunanja lupina baterijskega modula, ki se uporablja za zaščito baterijskega modula pred zunanjim okoljem. Škatla za baterijo je običajno izdelana iz kovine ali plastike, ki ima odpornost proti koroziji, ognju, eksploziji in druge lastnosti.
Baterijski konektor je komponenta, ki povezuje več baterijskih celic v celoto. Običajno je izdelan iz bakrenega materiala, ki ima dobro prevodnost, odpornost proti obrabi in koroziji.
Kazalniki delovanja baterijskega modula
Notranji upor se nanaša na upor toka, ki teče skozi baterijo med delovanjem, na katerega vplivajo dejavniki, kot so material baterije, proizvodni proces in struktura baterije. Delimo ga na ohmski notranji upor in polarizacijski notranji upor. Ohmski notranji upor je sestavljen iz kontaktnega upora elektrodnih materialov, elektrolitov, membran in različnih delov; polarizacijski notranji upor povzročata elektrokemična polarizacija in polarizacija koncentracijske razlike.
Specifična energija – energija baterije na enoto prostornine ali mase.
Učinkovitost polnjenja in praznjenja – merilo stopnje, v kateri se električna energija, ki jo baterija porabi med polnjenjem, pretvori v kemično energijo, ki jo baterija lahko shrani.
Napetost – potencialna razlika med pozitivno in negativno elektrodo baterije.
Napetost odprtega tokokroga: napetost baterije, ko ni priključenega zunanjega tokokroga ali zunanje obremenitve. Napetost odprtega tokokroga je v določenem razmerju s preostalo kapaciteto baterije, zato se napetost baterije običajno meri za oceno kapacitete baterije. Delovna napetost: potencialna razlika med pozitivno in negativno elektrodo baterije, ko je baterija v delovnem stanju, torej ko skozi tokokrog teče tok. Izklopna napetost praznjenja: napetost, dosežena po tem, ko je baterija popolnoma napolnjena in izpraznjena (če se praznjenje nadaljuje, se bo preveč izpraznila, kar bo poškodovalo življenjsko dobo in zmogljivost baterije). Izklopna napetost polnjenja: napetost, ko se konstantni tok med polnjenjem spremeni v konstantno napetost.
Hitrost polnjenja in praznjenja – baterijo praznite s fiksnim tokom 1 uro, to je 1 C. Če je litijeva baterija nazivno 2 Ah, potem je 1 C baterije 2 A, 3 C pa 6 A.
Vzporedna vezava – Kapaciteta baterij se lahko poveča z vzporedno vezavo, pri čemer je kapaciteta = kapaciteta posamezne baterije * število vzporednih priključkov. Na primer, če je kapaciteta posamezne baterije pri modulu Changan 3P4S 50 Ah, je kapaciteta modula = 50 * 3 = 150 Ah.
Zaporedna vezava – Napetost baterij lahko povečamo z zaporedno vezavo. Napetost = napetost posamezne baterije * število nizov. Na primer, če je napetost posamezne baterije pri modulu Changan 3P4S 3,82 V, je napetost modula 3,82 * 4 = 15,28 V.
Kot pomembna komponenta električnih vozil imajo litijevi baterijski moduli ključno vlogo pri shranjevanju in sproščanju električne energije, zagotavljanju napajanja ter upravljanju in zaščiti baterijskih sklopov. Imajo določene razlike v sestavi, delovanju, značilnostih in uporabi, vendar imajo vsi pomemben vpliv na zmogljivost in zanesljivost električnih vozil. Z nenehnim napredkom tehnologije in širjenjem aplikacij se bodo litijevi baterijski moduli še naprej razvijali in vedno bolj prispevali k promociji in popularizaciji električnih vozil.
Čas objave: 26. julij 2024
