Тестирование тепловой модели батареи, работа и параметры

Тестирование тепловой модели батареи - это все, что связано с безопасностью. Многие несчастные случаи были вызваны перегревом аккумуляторов, а затем возгоранием, взрывом или выделением ядовитых газов. Это обычное явление для литий-ионных аккумуляторов по сравнению с другими.

Еще в 2018 году водитель Tesla погиб после того, как его машина загорелась. Эта авария произошла в результате теплового разгона аккумуляторной батареи. Термический разгон - это непреодолимая цепная реакция в батарее, которая вызывает быстрое повышение температуры в течение миллисекунд. Когда это происходит, вся энергия, хранящаяся в батарее, внезапно высвобождается.

Создается температура около 400 °, что приводит к выделению газов и, наконец, возгоранию. Конвекционные средства с трудом тушат возгорание аккумуляторных батарей. Риск впервые определяется, когда температура батареи достигает 60 ° C, и становится очень опасной при 100 ° C.

Литий-ионные батареи очень мощные, но вопрос о безопасности поднимался несколько раз. Они могут вызвать взрывы, которые могут привести к гибели людей и повреждению имущества. Все эти недостатки вынудили отрасли искать способы, которые сделают их более безопасными для использования широкой публикой. Вот здесь-то и вступает в действие тепловая модель батареи. Тепловая модель - это метод, используемый для расчета температуры элементов батареи.

3.2V 20A Низкотемпературная батарея LiFePO4 -40℃ 3C Разрядная емкость ≥70% Температура зарядки: -20~45℃ Температура разрядки: -40~+55℃ пройти тест на иглоукалывание -40℃ максимальная скорость разряда: 3C

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ

Как проверить тепловую модель аккумулятора?

Температура является очень важным фактором, когда речь идет о безопасности, эффективности и производительности литиевых аккумуляторных элементов. Кроме того, на его емкость также влияет процесс зарядки и разрядки, помимо температуры окружающей среды.

Поскольку трудно измерить температуру элемента батареи, измеряются соседние полюса, и результат сообщается BMS. Однако предсказать температуру батареи на основании только данных с полюсов неточно. Поэтому для расчета и оценки реальной температуры ячейки используется тепловая модель.

Вы можете протестировать тепловую модель батареи, используя RC-сеть для представления используемого теплового описания. Единственная проблема здесь - определить количество тех же параметров в R-сети. Поэтому мы собираемся подробно обсудить, как работает тепловая модель, и как определить параметры теплоемкости, электрические контактные сопротивления и тепловые сопротивления в полюсах модели батареи.

Это важная тема для обсуждения, потому что произошел всплеск электромобилей, электронных велосипедов, скутеров и гироскутеров, которые в значительной степени зависят от литий-ионных аккумуляторов. Кроме того, они являются лучшим вариантом, поскольку обеспечивают оптимальную производительность, такую как низкий уровень разряда во время хранения, высокая плотность энергии и низкий эффект памяти. Не забывая, что они предлагают длительный цикл зарядки.

Низкотемпературный прочный полимерный аккумулятор для ноутбука с высокой плотностью энергии Спецификация аккумулятора: 11,1 В 7800 мАч -40 ℃ 0,2 C разрядная емкость ≥80% Пыленепроницаемый, устойчивый к падению, антикоррозийный, антиэлектромагнитный

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ

Как работает тепловая модель аккумулятора?

Хотя литиевые батареи имеют функциональное превосходство над другими батареями, они сталкиваются с множеством тепловых проблем. Например, взрыв после высоких температур и тепловой разгон относятся к числу проблем безопасности при использовании литий-ионных батарей.

Поскольку их безопасный температурный режим очень ограничен, крайне необходимо иметь точный прогноз. Это в значительной степени помогает, когда речь идет о безопасности и продлении срока службы батареи. Некоторые исследования показывают, что клетки могут испытывать разницу температур 10 ° C между клетками при определенных условиях, таких как цикл привода HEV.

Во время работы от батареи получить правильные показания температуры непросто. Таким образом, системы управления батареями используют тепловые модели, которые помогают прогнозировать внутреннюю температуру. Существуют различные типы моделей, такие как модели пониженного порядка и тепловые модели высокой точности. Эти две модели очень важны, когда дело доходит до регистрации тепловой динамики литий-ионного аккумулятора. Модели пониженного порядка больше подходят для бортовых приложений по сравнению с моделями высокой точности.

Предполагается, что необходимо провести тщательные наблюдения, чтобы определить правильную модель тепловой батареи, которая будет использоваться. Теплопроводность является основным фактором, который следует учитывать внутри сердечника и полюсов. Кроме того, электроактивная область ячейки имеет теплопроводность около 0,8 Вт / км, поэтому теплопроводность сердечника составляет 40 Ом [Вт / К · м2]. Если пропиленовый корпус толщиной 5 мм, то теплопроводность будет 0,15 Ом [Вт / К · м]. Полюса и сердечник имеют наибольший вклад тепла, поэтому расчет основан на соотношении внутренней и внешней среды.

Что такое идентификация параметров тепловой модели батареи?

Идентификация параметров тепловой модели - это процедура, которая используется для определения тепловой модели параметра замены батареи. Это должно быть основано на входном и выходном сигналах i и T соответственно. Текущая нагрузка равна I, а T представляет собой температуру алюминия или меди. Чтобы минимизировать ошибку между моделью и реальным процессом, параметр модели оптимизирован.

При идентификации параметров алгоритмы оптимизации параметров высокой степени применяются в наборах инструментов и разработке. Чтобы применить подход идентификации параметров, производитель должен выполнить следующие требования.

1. Устойчивость модели - она обеспечивает возможность проведения измерений.

2. Контроль. Модель должна быть управляемой, чтобы обеспечить стимулирование и идентификацию состояния.

3. Наблюдаемость. Модель должна быть наблюдаемой, чтобы можно было реконструировать состояния по входным и выходным измерениям.

Критерии Калмана используются для доказательства свойств наблюдаемости и управляемости. После определения параметров необходимо провести анализ тепловой модели. Это предполагает сравнение фактического процесса с теоретической моделью.

Резюме

Литий-ионные аккумуляторы, несомненно, самые мощные. Они могут хранить больше энергии, иметь более длительный жизненный цикл и очень эффективны. Тем не менее, с этими батареями по-прежнему существует много проблем с тепловым режимом. Когда они перегреваются, они становятся опасными, потому что выделяют ядовитые газы или загораются. Тестирование тепловой модели батареи используется для расчета и оценки наиболее точной температуры ячеек. При 40 ° C батареи считаются перегретыми и опасными, когда температура достигает 100 ° C. Системы управления батареями не могут сообщать точную температуру без тестирования тепловой модели, потому что существует большая разница в температуре между элементами и полюсами.