న్యూ ఎనర్జీ వెహికల్స్ కోసం లిథియం బ్యాటరీ యొక్క థర్మల్ మేనేజ్‌మెంట్ టెక్నాలజీపై పరిశోధన

1. కొత్త శక్తి వాహనాల కోసం లిథియం బ్యాటరీల లక్షణాలు

లిథియం బ్యాటరీలు ప్రధానంగా తక్కువ స్వీయ-ఉత్సర్గ రేటు, అధిక శక్తి సాంద్రత, అధిక చక్రాల సమయాలు మరియు ఉపయోగం సమయంలో అధిక ఆపరేటింగ్ సామర్థ్యం వంటి ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంటాయి.కొత్త శక్తి కోసం లిథియం బ్యాటరీలను ప్రధాన శక్తి పరికరంగా ఉపయోగించడం ఒక మంచి శక్తి వనరును పొందేందుకు సమానం.అందువల్ల, కొత్త శక్తి వాహనాల యొక్క ప్రధాన భాగాల కూర్పులో, లిథియం బ్యాటరీ సెల్‌కు సంబంధించిన లిథియం బ్యాటరీ ప్యాక్ దాని అత్యంత ముఖ్యమైన కోర్ భాగం మరియు శక్తిని అందించే ప్రధాన భాగం.లిథియం బ్యాటరీల పని ప్రక్రియలో, పరిసర పర్యావరణానికి కొన్ని అవసరాలు ఉన్నాయి.ప్రయోగాత్మక ఫలితాల ప్రకారం, వాంఛనీయ పని ఉష్ణోగ్రత 20 ° C నుండి 40 ° C వరకు ఉంచబడుతుంది.బ్యాటరీ చుట్టూ ఉష్ణోగ్రత పేర్కొన్న పరిమితిని మించిపోయిన తర్వాత, లిథియం బ్యాటరీ యొక్క పనితీరు బాగా తగ్గిపోతుంది మరియు సేవ జీవితం బాగా తగ్గుతుంది.లిథియం బ్యాటరీ చుట్టూ ఉష్ణోగ్రత చాలా తక్కువగా ఉన్నందున, తుది ఉత్సర్గ సామర్థ్యం మరియు ఉత్సర్గ వోల్టేజ్ ప్రీసెట్ స్టాండర్డ్ నుండి వైదొలిగి, పదునైన తగ్గుదల ఉంటుంది.

పరిసర ఉష్ణోగ్రత చాలా ఎక్కువగా ఉంటే, లిథియం బ్యాటరీ యొక్క థర్మల్ రన్అవే సంభావ్యత బాగా మెరుగుపడుతుంది మరియు అంతర్గత వేడి ఒక నిర్దిష్ట ప్రదేశంలో సేకరిస్తుంది, దీని వలన తీవ్రమైన వేడి చేరడం సమస్యలు ఏర్పడతాయి.వేడి యొక్క ఈ భాగాన్ని సజావుగా ఎగుమతి చేయలేకపోతే, లిథియం బ్యాటరీ యొక్క పొడిగించిన పని సమయంతో పాటు, బ్యాటరీ పేలుడుకు అవకాశం ఉంది.ఈ భద్రతా ప్రమాదం వ్యక్తిగత భద్రతకు గొప్ప ముప్పును కలిగిస్తుంది, కాబట్టి లిథియం బ్యాటరీలు పని చేస్తున్నప్పుడు మొత్తం పరికరాల భద్రతా పనితీరును మెరుగుపరచడానికి విద్యుదయస్కాంత శీతలీకరణ పరికరాలపై ఆధారపడాలి.పరిశోధకులు లిథియం బ్యాటరీల ఉష్ణోగ్రతను నియంత్రించినప్పుడు, వారు వేడిని ఎగుమతి చేయడానికి మరియు లిథియం బ్యాటరీల యొక్క సరైన పని ఉష్ణోగ్రతను నియంత్రించడానికి బాహ్య పరికరాలను హేతుబద్ధంగా ఉపయోగించాలి.ఉష్ణోగ్రత నియంత్రణ సంబంధిత ప్రమాణాలకు చేరుకున్న తర్వాత, కొత్త ఎనర్జీ వాహనాల సురక్షిత డ్రైవింగ్ లక్ష్యానికి ముప్పు ఉండదు.

2. కొత్త శక్తి వాహనం పవర్ లిథియం బ్యాటరీ యొక్క ఉష్ణ ఉత్పత్తి విధానం

ఈ బ్యాటరీలను శక్తి పరికరాలుగా ఉపయోగించగలిగినప్పటికీ, వాస్తవ అప్లికేషన్ ప్రక్రియలో, వాటి మధ్య తేడాలు మరింత స్పష్టంగా కనిపిస్తాయి.కొన్ని బ్యాటరీలు ఎక్కువ నష్టాలను కలిగి ఉంటాయి, కాబట్టి కొత్త శక్తి వాహన తయారీదారులు జాగ్రత్తగా ఎంచుకోవాలి.ఉదాహరణకు, లీడ్-యాసిడ్ బ్యాటరీ మధ్య శాఖకు తగినంత శక్తిని అందిస్తుంది, అయితే ఇది దాని ఆపరేషన్ సమయంలో చుట్టుపక్కల వాతావరణానికి గొప్ప నష్టాన్ని కలిగిస్తుంది మరియు ఈ నష్టం తరువాత కోలుకోలేనిది.అందువల్ల, పర్యావరణ భద్రతను రక్షించడానికి, దేశం లీడ్-యాసిడ్ బ్యాటరీలను నిషేధిత జాబితాలో చేర్చింది.అభివృద్ధి కాలంలో, నికెల్-మెటల్ హైడ్రైడ్ బ్యాటరీలు మంచి అవకాశాలను పొందాయి, అభివృద్ధి సాంకేతికత క్రమంగా పరిపక్వం చెందింది మరియు అప్లికేషన్ యొక్క పరిధి కూడా విస్తరించింది.అయితే, లిథియం బ్యాటరీలతో పోలిస్తే, దాని ప్రతికూలతలు కొంచెం స్పష్టంగా ఉన్నాయి.ఉదాహరణకు, నికెల్-మెటల్ హైడ్రైడ్ బ్యాటరీల ఉత్పత్తి వ్యయాన్ని నియంత్రించడం సాధారణ బ్యాటరీ తయారీదారులకు కష్టం.దీంతో మార్కెట్‌లో నికెల్-హైడ్రోజన్ బ్యాటరీల ధర ఎక్కువగానే ఉంది.ఖర్చు పనితీరును కొనసాగించే కొన్ని కొత్త ఎనర్జీ వెహికల్ బ్రాండ్‌లు వాటిని ఆటో భాగాలుగా ఉపయోగించడాన్ని పరిగణించవు.మరీ ముఖ్యంగా, లిథియం బ్యాటరీల కంటే Ni-MH బ్యాటరీలు పరిసర ఉష్ణోగ్రతకు చాలా సున్నితంగా ఉంటాయి మరియు అధిక ఉష్ణోగ్రతల కారణంగా మంటలు వ్యాపించే అవకాశం ఉంది.అనేక పోలికల తర్వాత, లిథియం బ్యాటరీలు ప్రత్యేకంగా నిలుస్తాయి మరియు ఇప్పుడు కొత్త శక్తి వాహనాల్లో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి.

లిథియం బ్యాటరీలు కొత్త శక్తి వాహనాలకు శక్తిని అందించడానికి కారణం వాటి సానుకూల మరియు ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్‌లు క్రియాశీల పదార్థాలను కలిగి ఉండటం.పదార్ధాలను నిరంతరం పొందుపరచడం మరియు వెలికితీసే ప్రక్రియలో, పెద్ద మొత్తంలో విద్యుత్ శక్తి లభిస్తుంది, ఆపై శక్తి మార్పిడి సూత్రం ప్రకారం, విద్యుత్ శక్తి మరియు గతి శక్తి పరస్పర మార్పిడి యొక్క ప్రయోజనాన్ని సాధించడానికి, తద్వారా బలమైన శక్తిని పంపిణీ చేస్తుంది. కొత్త శక్తి వాహనాలు, కారుతో నడిచే ప్రయోజనాన్ని సాధించగలవు.అదే సమయంలో, లిథియం బ్యాటరీ సెల్ రసాయన ప్రతిచర్యకు గురైనప్పుడు, అది వేడిని గ్రహించి, శక్తి మార్పిడిని పూర్తి చేయడానికి వేడిని విడుదల చేసే పనిని కలిగి ఉంటుంది.అదనంగా, లిథియం అణువు స్థిరంగా ఉండదు, ఇది ఎలక్ట్రోలైట్ మరియు డయాఫ్రాగమ్ మధ్య నిరంతరం కదలగలదు మరియు ధ్రువణ అంతర్గత నిరోధకత ఉంది.

ఇప్పుడు, వేడి కూడా తగిన విధంగా విడుదల చేయబడుతుంది.అయినప్పటికీ, కొత్త శక్తి వాహనాల లిథియం బ్యాటరీ చుట్టూ ఉష్ణోగ్రత చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది, ఇది సానుకూల మరియు ప్రతికూల విభజనలను సులభంగా కుళ్ళిపోయేలా చేస్తుంది.అదనంగా, కొత్త శక్తి లిథియం బ్యాటరీ యొక్క కూర్పు బహుళ బ్యాటరీ ప్యాక్‌లతో కూడి ఉంటుంది.అన్ని బ్యాటరీ ప్యాక్‌ల ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన వేడి ఒక్క బ్యాటరీ కంటే చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది.ఉష్ణోగ్రత ముందుగా నిర్ణయించిన విలువను మించి ఉన్నప్పుడు, బ్యాటరీ పేలుడుకు చాలా అవకాశం ఉంది.

3. బ్యాటరీ థర్మల్ మేనేజ్‌మెంట్ సిస్టమ్ యొక్క కీలక సాంకేతికతలు

కొత్త ఎనర్జీ వాహనాల బ్యాటరీ నిర్వహణ వ్యవస్థ కోసం, స్వదేశంలో మరియు విదేశాలలో అధిక శ్రద్ధను అందించింది, పరిశోధనల శ్రేణిని ప్రారంభించింది మరియు చాలా ఫలితాలను పొందింది.ఈ కథనం కొత్త ఎనర్జీ వెహికల్ బ్యాటరీ థర్మల్ మేనేజ్‌మెంట్ సిస్టమ్, బ్యాటరీ బ్యాలెన్స్ మేనేజ్‌మెంట్ మరియు ఇందులో వర్తించే కీలక సాంకేతికతల యొక్క మిగిలిన బ్యాటరీ శక్తి యొక్క ఖచ్చితమైన మూల్యాంకనంపై దృష్టి సారిస్తుంది.ఉష్ణ నిర్వహణ వ్యవస్థ.

3.1 బ్యాటరీ థర్మల్ మేనేజ్‌మెంట్ సిస్టమ్ అవశేష శక్తి అంచనా పద్ధతి
పరిశోధకులు SOC మూల్యాంకనంలో చాలా శక్తి మరియు శ్రమతో కూడిన ప్రయత్నాలను పెట్టుబడి పెట్టారు, ప్రధానంగా ఆంపియర్-అవర్ ఇంటిగ్రల్ మెథడ్, లీనియర్ మోడల్ పద్ధతి, న్యూరల్ నెట్‌వర్క్ పద్ధతి మరియు కల్మాన్ ఫిల్టర్ పద్ధతి వంటి శాస్త్రీయ డేటా అల్గారిథమ్‌లను ఉపయోగించి పెద్ద సంఖ్యలో అనుకరణ ప్రయోగాలు చేశారు.అయితే, ఈ పద్ధతిని ఉపయోగించే సమయంలో గణన లోపాలు తరచుగా జరుగుతాయి.లోపాన్ని సకాలంలో సరిదిద్దకపోతే, గణన ఫలితాల మధ్య అంతరం పెద్దదిగా మరియు పెద్దదిగా మారుతుంది.ఈ లోపాన్ని భర్తీ చేయడానికి, పరిశోధకులు సాధారణంగా అన్షి మూల్యాంకన పద్ధతిని ఒకదానికొకటి ధృవీకరించడానికి ఇతర పద్ధతులతో మిళితం చేస్తారు, తద్వారా అత్యంత ఖచ్చితమైన ఫలితాలను పొందుతారు.ఖచ్చితమైన డేటాతో, పరిశోధకులు బ్యాటరీ యొక్క డిచ్ఛార్జ్ కరెంట్‌ను ఖచ్చితంగా అంచనా వేయవచ్చు.

3.2 బ్యాటరీ థర్మల్ మేనేజ్‌మెంట్ సిస్టమ్ యొక్క సమతుల్య నిర్వహణ
బ్యాటరీ థర్మల్ మేనేజ్‌మెంట్ సిస్టమ్ యొక్క బ్యాలెన్స్ మేనేజ్‌మెంట్ ప్రధానంగా పవర్ బ్యాటరీ యొక్క ప్రతి భాగం యొక్క వోల్టేజ్ మరియు శక్తిని సమన్వయం చేయడానికి ఉపయోగించబడుతుంది.వేర్వేరు భాగాలలో వేర్వేరు బ్యాటరీలను ఉపయోగించిన తర్వాత, శక్తి మరియు వోల్టేజ్ భిన్నంగా ఉంటాయి.ఈ సమయంలో, బ్యాలెన్స్ మేనేజ్‌మెంట్ రెండింటి మధ్య వ్యత్యాసాన్ని తొలగించడానికి ఉపయోగించాలి.అస్థిరత.ప్రస్తుతం అత్యంత విస్తృతంగా ఉపయోగిస్తున్న బ్యాలెన్స్ మేనేజ్‌మెంట్ టెక్నిక్

ఇది ప్రధానంగా రెండు రకాలుగా విభజించబడింది: నిష్క్రియ సమీకరణ మరియు క్రియాశీల సమీకరణ.అప్లికేషన్ యొక్క దృక్కోణం నుండి, ఈ రెండు రకాల సమీకరణ పద్ధతుల ద్వారా ఉపయోగించే అమలు సూత్రాలు చాలా భిన్నంగా ఉంటాయి.

(1) నిష్క్రియ సంతులనం.నిష్క్రియ ఈక్వలైజేషన్ సూత్రం బ్యాటరీ శక్తి మరియు వోల్టేజ్ మధ్య అనుపాత సంబంధాన్ని ఉపయోగించుకుంటుంది, బ్యాటరీల యొక్క ఒకే స్ట్రింగ్ యొక్క వోల్టేజ్ డేటా ఆధారంగా, మరియు రెండింటి యొక్క మార్పిడి సాధారణంగా ప్రతిఘటన ఉత్సర్గ ద్వారా సాధించబడుతుంది: అధిక-శక్తి బ్యాటరీ యొక్క శక్తి వేడిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది. రెసిస్టెన్స్ హీటింగ్ ద్వారా, శక్తి నష్టం యొక్క ప్రయోజనాన్ని సాధించడానికి గాలి ద్వారా వెదజల్లుతుంది.అయితే, ఈ సమీకరణ పద్ధతి బ్యాటరీ వినియోగం యొక్క సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరచదు.అదనంగా, వేడి వెదజల్లడం అసమానంగా ఉంటే, బ్యాటరీ వేడెక్కడం సమస్య కారణంగా బ్యాటరీ థర్మల్ నిర్వహణ యొక్క పనిని పూర్తి చేయదు.

(2) యాక్టివ్ బ్యాలెన్స్.యాక్టివ్ బ్యాలెన్స్ అనేది నిష్క్రియ సంతులనం యొక్క అప్‌గ్రేడ్ చేసిన ఉత్పత్తి, ఇది నిష్క్రియ బ్యాలెన్స్ యొక్క ప్రతికూలతలను భర్తీ చేస్తుంది.సాక్షాత్కార సూత్రం యొక్క దృక్కోణం నుండి, క్రియాశీల సమీకరణ సూత్రం నిష్క్రియ సమీకరణ సూత్రాన్ని సూచించదు, కానీ పూర్తిగా భిన్నమైన కొత్త భావనను అవలంబిస్తుంది: క్రియాశీల సమీకరణ బ్యాటరీ యొక్క విద్యుత్ శక్తిని ఉష్ణ శక్తిగా మార్చదు మరియు దానిని వెదజల్లుతుంది. , తద్వారా అధిక శక్తి బదిలీ చేయబడుతుంది బ్యాటరీ నుండి శక్తి తక్కువ శక్తి బ్యాటరీకి బదిలీ చేయబడుతుంది.అంతేకాకుండా, ఈ రకమైన ప్రసారం శక్తి పరిరక్షణ చట్టాన్ని ఉల్లంఘించదు మరియు తక్కువ నష్టం, అధిక వినియోగ సామర్థ్యం మరియు శీఘ్ర ఫలితాల ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంటుంది.అయినప్పటికీ, బ్యాలెన్స్ నిర్వహణ యొక్క కూర్పు నిర్మాణం సాపేక్షంగా సంక్లిష్టంగా ఉంటుంది.బ్యాలెన్స్ పాయింట్ సరిగ్గా నియంత్రించబడకపోతే, దాని అధిక పరిమాణం కారణంగా పవర్ బ్యాటరీ ప్యాక్‌కి కోలుకోలేని నష్టం కలిగించవచ్చు.మొత్తానికి, యాక్టివ్ బ్యాలెన్స్ మేనేజ్‌మెంట్ మరియు పాసివ్ బ్యాలెన్స్ మేనేజ్‌మెంట్ రెండూ అప్రయోజనాలు మరియు ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంటాయి.నిర్దిష్ట అనువర్తనాల్లో, పరిశోధకులు లిథియం బ్యాటరీ ప్యాక్‌ల తీగల సామర్థ్యం మరియు సంఖ్య ప్రకారం ఎంపికలు చేయవచ్చు.తక్కువ-సామర్థ్యం, ​​తక్కువ-సంఖ్య లిథియం బ్యాటరీ ప్యాక్‌లు నిష్క్రియ ఈక్వలైజేషన్ మేనేజ్‌మెంట్‌కు అనుకూలంగా ఉంటాయి మరియు అధిక-సామర్థ్యం, ​​అధిక-సంఖ్య పవర్ లిథియం బ్యాటరీ ప్యాక్‌లు యాక్టివ్ ఈక్వలైజేషన్ మేనేజ్‌మెంట్‌కు అనుకూలంగా ఉంటాయి.

3.3 బ్యాటరీ థర్మల్ మేనేజ్‌మెంట్ సిస్టమ్‌లో ఉపయోగించే ప్రధాన సాంకేతికతలు
(1) బ్యాటరీ యొక్క సరైన ఆపరేటింగ్ ఉష్ణోగ్రత పరిధిని నిర్ణయించండి.థర్మల్ మేనేజ్‌మెంట్ సిస్టమ్ ప్రధానంగా బ్యాటరీ చుట్టూ ఉష్ణోగ్రతను సమన్వయం చేయడానికి ఉపయోగించబడుతుంది, కాబట్టి థర్మల్ మేనేజ్‌మెంట్ సిస్టమ్ యొక్క అప్లికేషన్ ప్రభావాన్ని నిర్ధారించడానికి, పరిశోధకులు అభివృద్ధి చేసిన కీలక సాంకేతికత బ్యాటరీ యొక్క పని ఉష్ణోగ్రతను నిర్ణయించడానికి ప్రధానంగా ఉపయోగించబడుతుంది.బ్యాటరీ ఉష్ణోగ్రత తగిన పరిధిలో ఉంచబడినంత కాలం, లిథియం బ్యాటరీ ఎల్లప్పుడూ ఉత్తమ పని స్థితిలో ఉంటుంది, కొత్త శక్తి వాహనాల ఆపరేషన్ కోసం తగినంత శక్తిని అందిస్తుంది.ఈ విధంగా, కొత్త శక్తి వాహనాల లిథియం బ్యాటరీ పనితీరు ఎల్లప్పుడూ అద్భుతమైన స్థితిలో ఉంటుంది.

(2) బ్యాటరీ థర్మల్ పరిధి లెక్కింపు మరియు ఉష్ణోగ్రత అంచనా.ఈ సాంకేతికత పెద్ద సంఖ్యలో గణిత నమూనా గణనలను కలిగి ఉంటుంది.శాస్త్రవేత్తలు బ్యాటరీ లోపల ఉష్ణోగ్రత వ్యత్యాసాన్ని పొందేందుకు సంబంధిత గణన పద్ధతులను ఉపయోగిస్తారు మరియు బ్యాటరీ యొక్క ఉష్ణ ప్రవర్తనను అంచనా వేయడానికి దీనిని ఆధారంగా ఉపయోగిస్తారు.

(3) ఉష్ణ బదిలీ మాధ్యమం ఎంపిక.థర్మల్ మేనేజ్‌మెంట్ సిస్టమ్ యొక్క ఉన్నతమైన పనితీరు ఉష్ణ బదిలీ మాధ్యమం యొక్క ఎంపికపై ఆధారపడి ఉంటుంది.ప్రస్తుత కొత్త శక్తి వాహనాలు చాలా వరకు గాలి/శీతలకరణిని శీతలీకరణ మాధ్యమంగా ఉపయోగిస్తాయి.ఈ శీతలీకరణ పద్ధతి ఆపరేట్ చేయడం సులభం, తయారీ ఖర్చు తక్కువగా ఉంటుంది మరియు బ్యాటరీ హీట్ డిస్సిపేషన్ యొక్క ప్రయోజనాన్ని బాగా సాధించగలదు.(PTC ఎయిర్ హీటర్/PTC శీతలకరణి హీటర్)

(4) సమాంతర వెంటిలేషన్ మరియు హీట్ డిస్సిపేషన్ స్ట్రక్చర్ డిజైన్‌ను అడాప్ట్ చేయండి.లిథియం బ్యాటరీ ప్యాక్‌ల మధ్య వెంటిలేషన్ మరియు హీట్ డిస్సిపేషన్ డిజైన్ గాలి ప్రవాహాన్ని విస్తరించగలదు, తద్వారా బ్యాటరీ ప్యాక్‌ల మధ్య సమానంగా పంపిణీ చేయబడుతుంది, బ్యాటరీ మాడ్యూళ్ల మధ్య ఉష్ణోగ్రత వ్యత్యాసాన్ని సమర్థవంతంగా పరిష్కరిస్తుంది.

(5) ఫ్యాన్ మరియు ఉష్ణోగ్రత కొలత పాయింట్ ఎంపిక.ఈ మాడ్యూల్‌లో, పరిశోధకులు సైద్ధాంతిక గణనలను చేయడానికి పెద్ద సంఖ్యలో ప్రయోగాలను ఉపయోగించారు, ఆపై ఫ్యాన్ పవర్ వినియోగ విలువలను పొందేందుకు ఫ్లూయిడ్ మెకానిక్స్ పద్ధతులను ఉపయోగించారు.ఆ తర్వాత, బ్యాటరీ ఉష్ణోగ్రత డేటాను ఖచ్చితంగా పొందేందుకు పరిశోధకులు అత్యంత అనుకూలమైన ఉష్ణోగ్రత కొలత పాయింట్‌ను కనుగొనడానికి పరిమిత మూలకాలను ఉపయోగిస్తారు.