Son yıllarda çevre bilincinin ve politika desteğinin artmasıyla birlikte yeni enerjili araç pazarı hızla gelişti.Pek çok yeni enerji aracı arasında, sıfır emisyon ve düşük gürültü özellikleri nedeniyle elektrikli araçlar, geliştirmenin ana konusu haline geldi.
Elektrikli araçların temel bileşenlerinden biri olan pil takımının performansı, elektrikli araçların seyir menzili ve güvenliği gibi önemli göstergeleri doğrudan etkiliyor.Bu nedenle pil paketi dengeleme teknolojisi de elektrikli araç araştırmalarının sıcak noktalarından biri haline geldi.
Pil takımı dengeleme teknolojisinin temel amacı, tüm pil takımının ömrünün azalmasını veya hatta bir pil takımının çok fazla veya bir hücrede çok az güç var.güvenlik olayı.
Geleneksel pil paketi dengeleme teknolojisi temel olarak iki yöntemi içerir: pasif dengeleme ve aktif dengeleme.
Pasif dengeleme, aküyü boşaltmak veya şarj etmek için bir dengeleme devresi kullanarak dengelemeyi sağlar ancak dengeleme verimliliği düşüktür ve aşırı şarj, aşırı deşarj gibi sorunların önüne geçemez.Aktif dengeleme, pilin hedeflenen kontrolü yoluyla dengelemeyi sağlar, ancak bunun uygulanması zordur ve kontrol stratejisi karmaşıktır.
Yukarıdaki sorunları çözmek için Enerkey, dinamik voltaj dengeleme stratejisine dayanan bir akü paketi dengeleme çözümü önerdi.Bu çözüm, pil paketi içindeki voltaj farklılıklarının nedenlerini analiz eder ve çalışma sırasında pil paketi dengeleme stratejisini uyarlanabilir şekilde ayarlayabilen bir kontrol algoritması tasarlar.
Bu algoritma, pil paketinin içindeki her bir hücrenin voltajının ve gücünün gerçek zamanlı izlenmesine dayalı dinamik voltaj dengeleme stratejisine göre pil paketinin dengesini gerçekleştirebilir, aynı zamanda aşma ve aşırı deşarj gibi sorunların önüne geçebilir.Son olarak programın etkinliği deneylerle doğrulandı.
Pil paketi dengeleme teknolojisinin araştırma durumu
Pil paketi dengeleme teknolojisine ilişkin araştırmalar 1980'lerde başladı.Yeni enerji araçlarının yükselişiyle birlikte giderek daha fazla ilgi görmeye başladı.
Pil paketi dengeleme teknolojisi, pil paketindeki tek tek hücreler arasındaki şarj dengesini korumayı ve eşit olmayan şarj nedeniyle pil kapasitesi düşüşünü ve ömrünün kısalmasını önlemeyi amaçlar.Şu anda, pil takımı dengeleme teknolojisi üzerine yapılan araştırmalar, esas olarak aşağıdaki hususları içeren birçok sonuca ulaşmıştır.
1. Geleneksel dengeleme teknolojisi
Geleneksel akü paketi dengeleme teknolojisi, dengeleme için esas olarak dirençler, röleler ve tristörler gibi bileşenleri kullanır.Prensip, pil paketiyle aynı voltajı elde etmek için pil paketindeki yüksek voltajlı tek hücreleri dirençler, röleler ve diğer bileşenler aracılığıyla deşarj etmektir.Düşük tek hücre dengeleme amacı.
Geleneksel dengeleme teknolojisinin basitlik, güvenilirlik ve düşük maliyet gibi avantajları vardır, ancak düşük dengeleme verimliliği ve büyük enerji israfı gibi eksiklikleri vardır.
2. Akıllı dengeleme teknolojisi
Akıllı dengeleme teknolojisi, son yıllarda pil paketi dengeleme teknolojisine yönelik araştırmaların odak noktasıdır.Pil paketindeki her bir hücreyi doğru bir şekilde kontrol etmek ve yönetmek için gelişmiş elektronik teknoloji ve algoritmalar kullanır.Akıllı dengeleme teknolojisi temel olarak iki yönteme ayrılır: pasif dengeleme ve aktif dengeleme.
Pasif dengeleme, esas olarak pil paketinin şarj ve deşarj işlemi sırasında parametreleri ayarlayarak pil paketini dengeleme amacına ulaşır.
Aktif dengeleme, her bir hücrenin durumunu gerçek zamanlı olarak izlemek ve kontrol etmek için pil takımına kontrol devreleri ve sensörler gibi bileşenler ekler, böylece pil paketini dengeleme amacına ulaşır.Akıllı dengeleme teknolojisi, yüksek dengeleme verimliliği, yüksek enerji kullanımı ve iyi güvenlik avantajlarına sahiptir.
3. Enerji yönetimi teknolojisi
Enerji yönetimi teknolojisi, pil paketi dengeleme teknolojisine dayanan ve pil paketi performans özellikleri, araç çalışma koşulları ve enerji talebi gibi faktörleri kapsamlı bir şekilde dikkate alan pil paketlerinin optimum yönetimini ve planlanmasını ifade eder.
Enerji yönetimi teknolojisi, enerji tahmini, pil kapasitesi tahmini, pil sağlık durumu teşhisi vb. içerir. Pil paketinin hassas yönetimi ve kontrolü sayesinde pil paketinin ömrü uzatılabilir, enerji kullanımı ve güvenliği iyileştirilebilir.
Yeni elektrikli araç akü paketi dengeleme sisteminin tasarımı ve optimizasyonu
Yeni elektrikli araç batarya paketi dengeleme sisteminin tasarımı ve optimizasyonu, elektrikli araçların güvenliğini sağlarken batarya paketi dengelemenin verimliliğini ve enerji kullanımını artırmayı amaçlıyor.Yeni elektrikli araç akü paketi dengeleme sisteminin tasarımı ve optimizasyonu temel olarak aşağıdaki hususları içermektedir.
1. Dengeleme devresinin tasarımı
Akü paketi dengeleme devresi, elektrikli araç aküsü dengeleme sisteminin temel bileşenidir.Tasarımının anahtarı verimliliği, enerji kullanımını ve güvenliği dengelemede yatmaktadır.Pil takımı dengeleme devresinin tasarımında, pil takımının özellikleri ve çalışma koşulları kapsamlı bir şekilde dikkate alınmalı ve uygun dengeleme çözümleri ve dengeleme stratejileri benimsenmelidir.Tasarım sürecinde aşağıdaki hususların dikkate alınması gerekir:
Dengeleme stratejisinin seçimi: Hem geleneksel dengeleme teknolojisinin hem de akıllı dengeleme teknolojisinin avantajları ve dezavantajları vardır ve özel duruma göre uygun dengeleme stratejisi seçilmelidir.
Dengeleme devresinin yapısı: Dengeleme devresinin yapısal tasarımının, yüksek dengeleme verimliliği, yüksek enerji kullanımı, pil takımının güvenliği ve güvenilirliği gereksinimlerini karşılaması gerekir.Yaygın olarak kullanılan dengeleme devresi yapıları arasında direnç voltaj bölücü dengeleme, anahtar dengeleme, AC dengeleme vb. bulunur.
Dengeleme devresinin kontrolü: Dengeleme devresinin kontrolü, pil paketindeki her bir hücrenin voltajı ve sıcaklığı gibi parametrelerin gerçek zamanlı izlenmesini ve belirlenen dengeleme stratejisine göre kontrol ve ayarlamayı gerektirir.
2. Enerji yönetim sisteminin tasarımı
Enerji yönetim sistemi, elektrikli araçların akü paketi dengeleme sisteminin bir diğer önemli bileşenidir.Pil takımının enerji kullanımını optimize etmek, pil takımının ömrünü uzatmak ve elektrikli araçların güvenliğini sağlamak için tasarlanmıştır.Enerji yönetim sisteminin tasarımında aşağıdaki hususların kapsamlı bir şekilde dikkate alınması gerekir:
Enerji yönetimi stratejilerinin seçimi: Enerji yönetimi stratejileri, şarj stratejilerini, deşarj stratejilerini ve yük kontrol stratejilerini içerir.Farklı enerji yönetimi stratejilerinin pil takımının ömrü ve enerji kullanımı üzerinde farklı etkileri vardır.
Enerji yönetim sisteminin kontrolü: Enerji yönetim sisteminin kontrolü, pil paketindeki her bir hücrenin durumunun ve enerji değişikliklerinin gerçek zamanlı izlenmesini ve belirlenen enerji yönetimi stratejisine göre kontrol edilmesini ve ayarlanmasını gerektirir.
Enerji yönetim sisteminin optimizasyonu: Pil paketlerinin dikkatli yönetimi ve programlanması yoluyla pil paketinin enerji kullanımı ve ömrü optimize edilebilir ve elektrikli araçların performansı ve güvenliği iyileştirilebilir.
3. Pil paketi güvenlik koruma sisteminin tasarımı
Pil paketi güvenlik koruma sistemi, elektrikli araçların güvenliğini sağlamak için tasarlanan elektrikli araç pil paketi dengeleme sisteminin bir diğer önemli bileşenidir.Pil paketi güvenlik koruma sistemi esas olarak aşırı şarj koruması, aşırı deşarj koruması, kısa devre koruması, aşırı sıcaklık koruması ve diğer işlevleri içerir.Pil paketinin gerçek zamanlı izlenmesi ve korunması sayesinde pil paketindeki tehlikeli kazalar önlenebilir.
Batarya paketi dengeleme sistemi tasarımı üzerine teorik araştırma
1. Pil takımı içindeki voltaj farklılıklarının nedenlerinin analizi
Pil takımının dahili voltaj farkı temel olarak iç direnç, elektrokimyasal reaksiyon hızı ve tek tek hücreler arasındaki diğer faktörlerdeki farklılıklardan kaynaklanmaktadır.
Gerçek çalışmada, farklı hücrelerin farklı hizmet ömrü ve şarj ve deşarj döngülerinin sayısı nedeniyle, hücrelerin iç direnci farklıdır ve bu da pil takımının iç voltajında farklılıklara neden olur.Ayrıca pilin kendi kendine deşarj olması nedeniyle, uzun süreli yerleştirme pilin gücünün azalmasına neden olacak ve pil takımı içinde voltaj farklılıklarına yol açacaktır.
2. Dinamik voltaj dengeleme stratejisi
Dinamik voltaj dengeleme stratejisi, çalışma sırasında akü paketi dengeleme stratejisini uyarlanabilir şekilde ayarlayabilen bir kontrol stratejisidir.Bu strateji, pil paketinin dengesini sağlamak ve aşma ve aşırı deşarj gibi sorunları önlemek için pil paketi içindeki her bir hücrenin voltajına ve gücüne göre dengeleme devresinin çalışma durumunu dinamik olarak ayarlar.
Spesifik uygulama açısından, batarya paketi dengeleme sistemini iki parçaya ayırıyoruz: dengeleme kontrolörü ve dengeleme devresi.Dengeleme kontrolörü, pil takımı içindeki her bir hücrenin voltajını ve gücünü gerçek zamanlı olarak izler, dinamik voltaj dengeleme stratejisine dayalı olarak dengeleme devresinin çalışma durumunu hesaplar ve ardından dengelemeyi sağlamak için dengeleme devresinin anahtarlama durumunu kontrol eder. Pil paketi.
3.Kontrol algoritması
Dinamik voltaj dengeleme stratejisinin özü kontrol algoritmasıdır.PID kontrol algoritmasına dayalı bir batarya paketi dengeleme kontrolörü tasarladık.Bu kontrolör, pil takımı içindeki voltaj farkı küçük olduğunda pil takımı içindeki her bir hücrenin voltajını ve gücünü dengeleyebilir, böylece aşmayı, aşırı deşarjı ve diğer sorunların oluşmasını önleyebilir.
Kontrolörün giriş parametreleri, pil takımının içindeki her bir hücrenin voltajını ve gücünü içerir.Bu parametrelerin gerçek zamanlı izlenmesi ve analizi yoluyla dengeleme devresinin çalışma durumu hesaplanabilir ve böylece pil paketinin dengelenmesi sağlanır.
Spesifik uygulama açısından, PID kontrol algoritmasını benimsedik ve kontrol doğruluğunu ve kontrol etkisini sağlamak için geri bildirim mekanizması ve bulanık kontrol ekledik.Bunlar arasında geri besleme mekanizması, dengeleme kontrolörünün çıkış durumuna göre kontrol algoritmasının parametrelerini dinamik olarak ayarlayabilir, böylece daha hassas dengeleme kontrolü elde edilebilir.
Ayrıca farklı tipteki pil paketleri için farklı kontrol algoritmaları tasarladık.Örneğin, bir lityum pil paketi için kontrol algoritmasının, karşılık gelen dengeleme stratejilerini ve kontrol algoritmalarını formüle etmek amacıyla, pil paketinin içindeki kimyasal reaksiyon hızının yanı sıra lityum pilin şarj ve deşarj özellikleri gibi faktörleri de dikkate alması gerekir.
Deneysel doğrulama
Önerilen batarya paketi dengeleme sisteminin etkinliğini doğrulamak için bir dizi deney gerçekleştirdik.İlk olarak kurşun asit, nikel metal hidrit ve lityum dahil olmak üzere farklı tipte pil paketlerini test ettik.
İstatistikler ve deneysel verilerin analizi yoluyla, önerilen dinamik voltaj dengeleme stratejisinin ve kontrol algoritmasının pil takımının dengesini etkili bir şekilde sağlayabildiğini ve aşma, aşırı deşarj ve diğer sorunları önleyebildiğini bulduk.
İkincisi, uzun süren deneyler yaptık.Deneyde pil takımını farklı ortamlara yerleştirdik, farklı kullanım senaryolarını simüle ettik ve ardından pil takımının performansını izledik.
İstatistikler ve deneysel verilerin analizi yoluyla, önerilen pil takımı dengeleme sisteminin yüksek güvenilirliğe ve kararlılığa sahip olduğunu ve farklı senaryolarda kullanım ihtiyaçlarını karşılayabildiğini bulduk.
Son olarak pratik uygulama deneyleri de yaptık.Önerilen akü paketi dengeleme sistemini yeni bir elektrikli araca uyguladık ve yol test sürüşü gerçekleştirdik.Test sürüşü verilerinin analizi yoluyla elektrikli araçların performansının, seyir menzili, hızlanma performansı ve diğer hususlar dahil olmak üzere önemli ölçüde iyileştirildiğini gördük.
Elektrikli araçların hızla gelişmesiyle birlikte akü paketi dengeleme sistemlerinin araştırılması ve optimizasyonu giderek artan bir ilgi görüyor.Elektrikli araçların batarya paketi dengeleme sistemi üzerine yapılan araştırmalara odaklanarak, batarya paketi dengeleme teknolojisi, enerji yönetim sistemi ve batarya paketi güvenlik koruma sistemi hakkında derinlemesine bir tartışma gerçekleştirdik.
Pil paketi dengeleme teknolojisinin gelişim durumu ve mevcut sorunları analiz edilerek akıllı dengeleme teknolojisi için bir optimizasyon planı önerilmiş ve devre yapısı ve kontrolünü dengelemenin tasarım yöntemi tartışılmıştır.
Genel olarak elektrikli araç akü paketi dengeleme sistemi, elektrikli araç teknolojisinin gelişiminin önemli bir parçasıdır ve optimizasyonu ve iyileştirilmesi, elektrikli araçların performansı ve güvenliği açısından hayati öneme sahiptir.
Mesajınız 20-3.000 karakter arasında olmalıdır!
