Kiirlaadimistehnoloogia ja akuhaldussüsteem liitiumakudele

Kiirlaadimistehnoloogia ja akuhaldussüsteem liitiumakudele

Liitiumakude kiirlaadimistehnoloogia ja akuhaldussüsteem on olulised uurimissuunad elektrisõidukite ja kaasaskantavate seadmete valdkonnas. Kiirlaadimistehnoloogia võib oluliselt lühendada aku laadimisaega ja parandada kasutaja laadimise mugavust, samas kui akuhaldussüsteemid suudavad tagada aku laadimise ohutuse ja eluea. Tutvustame lühidalt liitiumaku kiirlaadimistehnoloogia ja akuhaldussüsteemide uurimistöö olekut, väljakutseid ja väljavaateid.

1、 Liitiumakude kiirlaadimistehnoloogia

(1) Kiirlaadimise põhimõte ja ülesehitus

1) Kiirlaadimise põhimõte: Liitiumakude kiirlaadimistehnoloogia saavutatakse peamiselt aku materjalide optimeerimise, aku struktuuri parandamise ja laadimisprotsessi juhtimisega. Näiteks suure mahutavusega elektroodmaterjalide kasutamine, elektroodi struktuuri muutmine, elektrolüüdi koostise reguleerimine jne võivad parandada akude laadimiskiirust ja võimsuse kasutamist.

2) Kiirlaadimise toiteallika disain: suure võimsusega laadimisvajaduste rahuldamiseks on vaja kavandada tõhus ja stabiilne laadimistoiteallikas. Näiteks suure võimsusega laadijate kasutamine ja tarkvara riistvara ühisdisaini kasutamine võib tõhusalt parandada laadimise tõhusust ja toite stabiilsust.

3). Soojusjuhtimine ja jahutusdisain: kiirlaadimise ajal tekib suur hulk soojust ning aku ülekuumenemise ja kahjustuste vältimiseks on vaja tõhusat soojusjuhtimist ja jahutuskonstruktsiooni. Soojuseraldusseadmete, soojustorude, vedelikjahutuse ja muude tehnoloogiate kasutamine võib laadimisprotsessi ajal temperatuuri tõhusalt kontrollida.

(2) Kiirlaadimise tüübid

1) Suure võimsusega laadimine: laadimiskiiruse parandamiseks suurendades laadimisvoolu, kuid arvestades aku ohutust ja eluiga.

2) Kiirlaadimisalgoritm: optimeerides laadimisprotsessi ajal voolu ja pinge juhtimisstrateegiaid, parandab see laadimise tõhusust ja kiirust.

3). Kiirlaadimismaterjalid: laadimiskiiruse parandamiseks töötage välja positiivsed ja negatiivsed elektroodide materjalid, millel on kõrge ioonijuhtivus ja liitiumioonide kiire sisestamise/eemaldamise võimalus.

2、 Liitiumaku juhtimissüsteem

Akuhaldussüsteem (BMS) on oluline süsteem, mis vastutab liitiumakude jälgimise, juhtimise ja kaitsmise eest. See sisaldab peamiselt järgmisi funktsioone:

1) Aku oleku jälgimine: akuhaldussüsteem peab jälgima aku olekut, sealhulgas selliseid parameetreid nagu pinge, vool ja temperatuur. Andurite ja seireahelate abil on võimalik saada aku olekuteavet reaalajas.

2) Laadimisprotsessi juhtimine: akuhaldussüsteem peab laadimisprotsessi juhtima, et saavutada laadimiskiiruse, laadimisaja jms optimeerimine. Nutikate laadimisalgoritmide ja juhtimisstrateegiate kasutamine võib tagada laadimisprotsessi ohutuse ja tõhususe.

3). Aku tasakaalustamise tehnoloogia: laadimise ajal võib akuelementide vahel esineda tasakaalustamatust, mis toob kaasa laadimise efektiivsuse ja aku eluea vähenemise. Aku tasakaalustamise tehnikate (nt dünaamiline tasakaalustamine ja staatiline tasakaalustamine) kasutamine võib parandada akude jõudlust ja eluiga.

4) Tõrgete diagnostika ja kaitse: akuhaldussüsteem peab läbi viima tõrkediagnostikat ja -kaitset, et vältida aku töövõime kahjustamist või ülelaadimisest, tühjenemisest, liigvoolust ja muudest olukordadest põhjustatud ohutusõnnetusi. Vigade tuvastamise ja kaitsemeetmete võtmisega saab parandada akude töökindlust ja ohutust.

3. ees seisvad väljakutsed

1) Temperatuuri tõusu juhtimine: kiirlaadimise ajal tekib kergesti suur hulk soojust ning aku ülekuumenemise ja kahjustamise vältimiseks on vaja aku temperatuuri tõhusalt kontrollida ja juhtida.

2) Nõuded laadimisseadmetele: kiirlaadimise saavutamiseks on vaja suuremat võimsust ja täiustatud laadimisseadmeid ning väljakutseks on ka sellega seotud taristu ehitamine ja investeerimine.

3). Ohutus: kiirlaadimine kujutab endast teatud ohutusohtusid, nagu aku ülekuumenemine ja ülelaadimine. Laadimisprotsessi ohutuse tagamiseks on vaja ranget akuhaldussüsteemi.

4) Arvestage aku kasutusiga: kiirlaadimisprotsess mõjutab oluliselt aku kasutusaega ning aku jõudluse ja eluea vahelist tasakaalu tuleb kiirlaadimistehnoloogia ja akuhaldussüsteemide kavandamisel põhjalikult kaaluda.

4, teadus- ja arendustegevuse suund

1) Uute materjalide uurimine ja arendus: uurige ja arendage suure võimsusega, kõrge juhtivuse ja hea tsüklistabiilsusega elektroodimaterjale, et rahuldada kiirlaadimise vajadusi.

2) Laadimisseadmete tehnoloogia: laadimise tõhususe ja stabiilsuse parandamiseks töötage välja tõhusad ja suure võimsusega laadijad ja toitesüsteemid.

3). Arukas akuhaldus: tehisintellektil ja suurandmete tehnoloogial põhinev intelligentne akuhaldussüsteem, et saavutada täpsem laadimise juhtimine ja rikete ennustamine, parandada aku jõudlust ja eluiga.

4) Ühtsed kiirlaadimisstandardid: töötada välja ühtsed kiirlaadimisstandardid ja -protokollid, edendada laadimisseadmete ja akude koostalitlusvõimet ning edendada tööstuse arengut ja tehnoloogia rakendamist.