Přehled bateriových modulů
Bateriové moduly jsou důležitou součástí elektromobilů. Jejich funkcí je propojit více bateriových článků dohromady a vytvořit tak celek, který poskytne dostatek energie pro provoz elektromobilů.
Bateriové moduly jsou bateriové komponenty složené z několika bateriových článků a jsou důležitou součástí elektromobilů. Jejich funkcí je propojit více bateriových článků dohromady a vytvořit tak celek, který poskytuje dostatek energie pro elektromobily nebo pro jejich skladování energie. Bateriové moduly nejsou jen zdrojem energie elektromobilů, ale také jedním z jejich nejdůležitějších zařízení pro ukládání energie.
Zrození bateriových modulů
Z pohledu strojírenského průmyslu mají jednočlánkové baterie problémy, jako jsou špatné mechanické vlastnosti a nepříznivé vnější rozhraní, mezi které patří zejména:
1. Vnější fyzikální stav, jako je velikost a vzhled, je nestabilní a v průběhu životního cyklu se bude významně měnit;
2. Nedostatek jednoduchého a spolehlivého mechanického instalačního a upevňovacího rozhraní;
3. Nedostatek pohodlného rozhraní pro připojení výstupu a monitorování stavu;
4. Slabá mechanická a izolační ochrana.
Protože jednočlánkové baterie mají výše uvedené problémy, je nutné přidat vrstvu, která je vyřeší, aby bylo možné baterii snadněji sestavit a integrovat do celého vozidla. Výsledkem tohoto přirozeného výběru je modul složený z několika až deseti nebo dvaceti baterií s relativně stabilním vnějším stavem, pohodlným a spolehlivým mechanickým, výstupním a monitorovacím rozhraním a vylepšenou izolací a mechanickou ochranou.
Současný standardní modul řeší různé problémy s bateriemi a má následující hlavní výhody:
1. Dokáže snadno realizovat automatizovanou výrobu a má vysokou efektivitu výroby a kvalitu výrobků a výrobní náklady lze relativně snadno kontrolovat;
2. Může dosáhnout vysokého stupně standardizace, což pomáhá výrazně snížit náklady na výrobní linku a zlepšit efektivitu výroby; standardní rozhraní a specifikace přispívají k plné tržní konkurenci a obousměrnému výběru a zachovávají lepší funkčnost kaskádového využití;
3. Vynikající spolehlivost, která může poskytovat dobrou mechanickou a izolační ochranu baterií po celou dobu jejich životnosti;
4. Relativně nízké náklady na suroviny nebudou příliš tlačit na konečné náklady na montáž energetického systému;
5. Minimální udržovatelná jednotková hodnota je relativně malá, což má významný vliv na snížení poprodejních nákladů.
Složení bateriového modulu
Struktura bateriového modulu obvykle zahrnuje bateriový článek, systém správy baterie, bateriovou skříň, bateriový konektor a další části. Bateriový článek je nejzákladnější součástí bateriového modulu. Skládá se z několika bateriových jednotek, obvykle lithium-iontové baterie, která se vyznačuje vysokou hustotou energie, nízkou mírou samovybíjení a dlouhou životností.
Systém správy baterií existuje proto, aby byla zajištěna bezpečnost, spolehlivost a dlouhá životnost baterie. Mezi jeho hlavní funkce patří monitorování stavu baterie, regulace teploty baterie, ochrana proti přebití/přebití baterie atd.
Bateriový box je vnější plášť bateriového modulu, který slouží k ochraně bateriového modulu před vnějším prostředím. Bateriový box je obvykle vyroben z kovu nebo plastu s odolností proti korozi, ohnivzdorností, výbuchu a dalšími vlastnostmi.
Konektor baterie je součástka, která spojuje více bateriových článků do celku. Obvykle je vyrobena z měděného materiálu s dobrou vodivostí, odolností proti opotřebení a korozi.
Indikátory výkonu bateriového modulu
Vnitřní odpor se vztahuje k odporu proudu protékajícímu baterií za provozu, který je ovlivněn faktory, jako je materiál baterie, výrobní proces a struktura baterie. Dělí se na ohmický vnitřní odpor a polarizační vnitřní odpor. Ohmický vnitřní odpor se skládá z kontaktního odporu materiálů elektrod, elektrolytů, membrán a různých součástí; polarizační vnitřní odpor je způsoben elektrochemickou polarizací a polarizací koncentračního rozdílu.
Měrná energie – energie baterie na jednotku objemu nebo hmotnosti.
Účinnost nabíjení a vybíjení – míra, do jaké se elektrická energie spotřebovaná baterií během nabíjení přeměňuje na chemickou energii, kterou může baterie uložit.
Napětí – rozdíl potenciálů mezi kladnou a zápornou elektrodou baterie.
Napětí naprázdno: napětí baterie, když není připojen žádný externí obvod ani externí zátěž. Napětí naprázdno má určitý vztah ke zbývající kapacitě baterie, proto se napětí baterie obvykle měří pro odhad kapacity baterie. Provozní napětí: rozdíl potenciálů mezi kladnou a zápornou elektrodou baterie, když je baterie v provozním stavu, tj. když obvodem prochází proud. Mezní napětí při vybíjení: napětí dosažené po úplném nabití a vybití baterie (pokud vybíjení pokračuje, dojde k jejímu nadměrnému vybití, což poškodí životnost a výkon baterie). Mezní napětí při nabíjení: napětí, při kterém se konstantní proud během nabíjení mění na konstantní napětí.
Rychlost nabíjení a vybíjení – vybíjejte baterii pevným proudem po dobu 1 hodiny, tj. 1 C. Pokud je lithiová baterie dimenzována na 2 Ah, pak 1 C baterie je 2 A a 3 C jsou 6 A.
Paralelní zapojení – Kapacitu baterií lze zvýšit jejich paralelním zapojením, přičemž kapacita = kapacita jedné baterie * počet paralelních zapojení. Například modul Changan 3P4S, kapacita jedné baterie je 50 Ah, pak kapacita modulu = 50 * 3 = 150 Ah.
Sériové zapojení – Napětí baterií lze zvýšit jejich sériovým zapojením. Napětí = napětí jedné baterie * počet řetězců. Například modul Changan 3P4S, napětí jedné baterie je 3,82 V, pak napětí modulu = 3,82 * 4 = 15,28 V.
Jako důležitá součást elektromobilů hrají lithiové bateriové moduly klíčovou roli v ukládání a uvolňování elektrické energie, dodávání energie a správě a ochraně bateriových bloků. Liší se ve složení, funkci, vlastnostech a použití, ale všechny mají důležitý vliv na výkon a spolehlivost elektromobilů. S neustálým technologickým pokrokem a rozšiřováním aplikací se lithiové bateriové moduly budou i nadále vyvíjet a budou stále více přispívat k propagaci a popularizaci elektromobilů.
Čas zveřejnění: 26. července 2024
