Ключевая технология системы литиевых батарей 48 В

Недавно Hitachi разработала литий-ионную аккумуляторную батарею на 48 В, подходящую для малолитражных автомобилей для гибридных автомобилей. Ожидается, что он будет популярен в Китае и Европе из-за его хороших системных характеристик в плане снижения расхода топлива и высокой стоимости. В настоящее время представленная на рынке система 48 В в основном используется для микрогибридных и слабогибридных автомобилей. Литий-ионная аккумуляторная батарея, разработанная Hitachi, дала дальнейшее развитие применению системы 48 В в области гибридных автомобилей.

Концепция системы 48В

Чтобы более эффективно экономить энергию и сокращать выбросы, а также улучшать топливную экономичность, люди нашли новую систему между преобразованием самого двигателя и заменой новой системы питания, которая представляет собой гибридную систему. В настоящее время он широко используется в гибридных системах, то есть в автомобиле с паровым двигателем и электродвигателем, оба двигателя работают вместе. Первоначальная система микромешалки была оборудована пусковым двигателем с ременным приводом (BSG) на обычном пусковом двигателе двигателя внутреннего сгорания (обычно 12 В), который представляет собой встроенный двигатель Station-Start, используемый для управления двигателем. Запуск и остановка, это устраняет холостой ход двигателя и снижает расход топлива и выбросы, что называется системой микромиксирования 12 В и имеет функцию автоматического запуска и остановки.

Система 48 В является усовершенствованной микрогибридной системой автоматического запуска и остановки на 12 В. Система имеет напряжение 48 В. Мощная литий-ионная батарея с энергией менее одного градуса используется вместо традиционной свинцово-кислотной батареи, а двигатель BSG используется вместо традиционного пускового двигателя и генератора. Эквивалент усовершенствованной версии системы автоматического пуска и останова в дополнение к функции автоматического пуска и останова, но также может обеспечивать вспомогательное питание при необходимости.

Источник системы 48В

Концепция системы 48 В была впервые заимствована у нескольких немецких производителей автомобилей в 2011 году, включая Audi, BMW, Daimler, Porsche и Volkswagen, и разработала стандарт LV 148. В июне 2013 года ЕС утвердил стандарт выбросов CO2 2020 года, который требует, чтобы к 2020 году средний уровень выбросов CO2 новых автомобилей составлял 95 г / км; Европейские производители автомобилей столкнутся с штрафами до 95 евро за грамм на автомобиль, если они не соблюдают ограничения на выбросы CO2 в будущем. Этот обязательный стандарт побудил производителей транспортных средств и поставщиков запчастей снизить расход топлива транспортных средств на различных технических маршрутах. Система 48 В стала центром внимания промышленности из-за ее преимуществ в увеличении ограниченных затрат на экономию энергии и сокращение выбросов.

Преимущества и ключевые технологии системы 48В

Инфэйлин считает, что разработка системы 48 В основана на следующих моментах:

Хотя запуск 12 В является недорогим, сокращение выбросов CO2 ограничено;

Снижение выбросов мощности гибрида высокого давления, но стоимость системы увеличилась больше;

48V, что близко к стоимости системы запуска 12В;

Обеспечивают производительность, близкую к гибридной технологии высокого давления;

Сокращение выбросов CO2 до 15% и более;

Ориентировочная стоимость системы - менее 1000 евро;

Нагрузка, отличная от энергосистем, может быть предоставлена для более совершенных и энергоэффективных конструкций.

По сравнению с преимуществом микросмесительной системы 12 В, Хунинглин, менеджер по новым энергетическим продуктам в Азиатско-Тихоокеанском регионе Delphi Parker, привел нам пример: «Например, когда традиционный автомобиль ждет красный свет, двигатель работает на холостом ходу, и компрессор кондиционера с ременным приводом может продолжать работать. Кондиционер по-прежнему охлаждается. Однако для автомобиля с функцией остановки необходимо переключиться на электрический кондиционер при ожидании красного светофора, в противном случае пассажиры будут вынуждены мириться с окружающей средой без кондиционера в ожидании красного светофора или пробки. Минимальная мощность электрического компрессора кондиционера составляет 2,5 кВт. Если он питается от 12 В, сеть будет невыносимой. 48 В, проблем не будет. Кроме того, сторона 48 В может также подавать питание на активную подвеску, электрическое рулевое управление, электрический теплый ветер и так далее ».

В настоящее время мейнстримом на японском рынке являются мощные гибридные автомобили, оснащенные высоковольтной батареей 100 В и выше. Используется модуль литий-ионной аккумуляторной батареи на 100 В или более, и хотя гибридный автомобиль (HEV) может значительно повысить топливную эффективность, специальный компонент является дорогостоящим, а компонент давления - дорогостоящим. Использование системы 48 В также увеличит стоимость, но по сравнению со стоимостью чисто электромобиля или мощного гибридного автомобиля, система 48 В может сэкономить от 40% до 60%, а модуль литий-ионной аккумуляторной батареи 48 В также может увеличить 10. до 15%. Эффективность топлива.

Одним из ключей к техническим характеристикам системы на 48 В является технология литий-ионных аккумуляторов, которая может обеспечить более высокую (в 3 раза) плотность энергии, размер, вес и другие характеристики, чем свинцово-кислотные химические батареи. Литий-ионный аккумулятор 48 В обеспечивает лучшую зарядку и может более эффективно накапливать энергию восстановления торможения транспортного средства, обеспечивая большую мощность для увеличивающегося количества электронных нагрузок, необходимых в автомобиле (например, обогрев передних сидений, обогрев лобового стекла, задний амортизатор).

Состояние приложения системы литий-ионных аккумуляторов 48 В

Одним из ключей к системе 48 В является технология литий-ионных аккумуляторов. Литий-ионные батареи имеют более высокую плотность энергии и лучшие характеристики зарядки и разрядки, чем свинцово-кислотные и никель-металл-водородные батареи. Литий-ионные элементы имеют единичное напряжение до 3,7 В. Чтобы соответствовать требованиям к напряжению, используемым в электромобилях, необходимо последовательно использовать отдельные элементы для формирования параллельных батарей, чтобы соответствовать требуемым условиям высокой энергии и высокой мощности. для электромобилей. В нормальных условиях автомобильная система питания будет рассматривать аккумуляторную батарею как одноэлементную. В процессе движения и остановки автомобиля весь аккумуляторный блок подвергается частым процессам зарядки и разрядки. Батарейный блок состоит из мономеров и не может гарантировать абсолютную стабильность мономера элемента на заводе. Если одна ячейка в аккумуляторной батарее подвергается многократным циклам зарядки / разрядки, ее состояние зарядки не может периодически балансироваться с другими ячейками. В конце концов, он перейдет в состояние глубокой разрядки, что приведет к повреждению и, в конечном итоге, к отказу батареи. Поэтому нам нужна система обнаружения батареи (BMS: Battery Management System) для мониторинга и измерения общего состояния батареи и отдельных ячеек, включая напряжение, ток, состояние заряда и т. Д. Своевременно заменяйте отдельные ячейки, чтобы продлить срок службы батареи. и срок службы.

Недавно разработанный Hitachi литий-ионный аккумулятор на 48 В представляет собой подложку BMS, мономер аккумулятора, реле и группу предохранителей, загруженных в одну коробку. Он может быть собран и надежен. Этот аккумуляторный блок может ускоряться и замедляться в транспортных средствах. Помимо регенерации энергии во время торможения, он поддерживает эффективную работу гибридного двигателя и двигателя.

В настоящее время представленный на рынке литий-ионный аккумулятор на 48 В обычно состоит из 12-13 мономерных элементов, которые в основном используются в небольших чисто электрических транспортных средствах, таких как электрические велосипеды, электрические мотоциклы, электрические трехколесные велосипеды и электрические инструменты. Основными производителями литий-ионных аккумуляторных батарей для транспортных средств являются AVIC Lithium, CITIC UNITA Guli и Wanxiang Group.

В области гибридных автомобилей система литий-ионных аккумуляторов 48 В в основном используется в микромиксерных или слабых гибридных системах питания и находится на уровне исследований и разработок и ограниченного производства. В соответствии с требованиями разработки более энергоэффективной автомобильной продукции автомобильный гигант разрабатывает автомобильную продукцию, в которой используется система автоматического запуска и остановки 48 В. К 2025 году световые гибриды на 48 В будут составлять более половины всех гибридов, а 95% легких гибридов будут использовать схему 48 В, согласно отчету, выпущенному IHS, ведущим в мире отраслевым научно-исследовательским институтом.

Литий-ионный аккумулятор 48 В, разработанный Hitachi, может применяться в умеренно гибридных электромобилях с более высокой входной и выходной мощностью, а мономер аккумулятора имеет отличные характеристики при низкотемпературной стойкости, а выходная плотность в 1,5 раза выше, чем у Hitachi. аккумуляторный мономер. Сочетание хорошего эффекта снижения расхода топлива и высокой стоимости сыграло роль в продвижении популярности Китая и Европы.

Страница содержит содержимое машинного перевода.