Batterievorwärmsystem | Tesla ist, wie es geht

1 Verschlechterung der Leistung bei niedrigen Temperaturen

1) der Einfluss der niedrigen Temperatur auf die Batterieentladekapazität

Kapazität ist einer der wichtigsten Parameter von Lithium-Batterien, die Größe der Kurve mit der Temperatur ändert sich wie unten gezeigt.Offensichtlich sinkt die Kapazität mit abnehmender Temperatur.Zusätzlich zur Kapazität, wenn die Temperatur abnimmt, gibt es Batterien Leerlaufspannung Wir wissen alle, dass die Batterie Energie enthält, ist das Produkt der Kapazität und der Klemmenspannung, wenn beide Multiplikatoren nicht aktiv sind, muss die Energie in der Batterie eine Kombination aus beiden sein.

Die Verringerung der Aktivität des Kathodenmaterials bei niedriger Temperatur ermöglicht es, die Menge an Lithiumionen, die den Entladungsstrom aufgrund der Verschiebung tragen, zu reduzieren, was der Hauptgrund für die Abnahme der Kapazität ist.

2) der Einfluss der niedrigen Temperatur auf den Batteriewiderstand

Bei jeder Ladung sinkt der Batteriewiderstand mit steigender Temperatur deutlich, je geringer die Ladung der Batterien, desto größer der Innenwiderstand, und dieser Trend ändert sich auch bei gleichbleibender Temperatur.

Bei niedriger Temperatur werden die positiven und negativen Materialien, die Diffusion der geladenen Ionenmobilität schlechter, durch die Elektrode verlaufen und der Elektrolytpassivierungsfilm wird schwierig, die Übertragungsgeschwindigkeit in dem Elektrolyten wird ebenfalls reduziert, und in dem Übertragungsprozess wird zusätzlich erzeugt Eine Menge Wärme.Lithium-Ionen erreicht das Negativ, die negative Diffusion im negativen Material wird auch nicht glatt.Der ganze Prozess, die Bewegung von geladenen Ionen sind schwieriger geworden, in der äußeren Ansicht, dh der innere Widerstand der Zelle erhöht.

3) Niedrige Temperatur Batterie Lade- und Entladeeffizienz

Die Ladeeffizienz bei -20 ° C beträgt nur 65% bei 15 ° C. Die niedrige Temperatur bewirkt eine Änderung der zuvor beschriebenen elektrochemischen Oberflächeneigenschaften mit einer signifikanten Zunahme des Innenwiderstandes und eine erhebliche Menge an elektrischer Energie wird während der Entladung über die Innenwiderstandsheizung abgeführt. Wir haben beobachtet, dass die Effizienz von Coulomb sank. Elektrische Autofahren Prozess, werden Sie fühlen, dass fast die gleiche Menge an Leistung aussieht, verkürzt die Lebensdauer der Batterie bei niedrigen Temperaturen.

4) interne Nebenwirkungen der Lithium-Ionen-Batterie

Lithium schwere Leistungseinbußen bei niedrigeren Temperaturen, während es beim Laden und Entladen einiger Nebenreaktionen an der Lithium-Ionen-Batterie sein. Diese Nebenreaktionen von Lithiumionen ist im Wesentlichen irreversible Reaktion mit der Elektrolytlösung, die Lithium Verschlechterung der Batteriekapazität kann die Batterieleistung führt weiter Schlimmer.

Der Verbrauch des leitfähigen aktiven Material, was zu einer Dämpfungskapazität. In Anbetracht des Potentials der positiven und negativen Elektroden einer Batterie, im Vergleich zu einer positiven Elektrode Nebenreaktionen, die auf der Seite der negativen Elektrode auftreten, aufgrund des Potenzials der negativen Elektrodenmaterials als das Material der positiven Elektrodenpotential wahrscheinlicher ist, ist viel niedriger, Ablagerungen Ionen und ein Elektrolytlösungsmittel Nebenreaktionen an der Elektrodenoberfläche abgelagert wird, wird der SEI-Film gebildet Impedanz WäRE-Film einer der Faktoren ist, die eine negative Reaktion Überspannung verursacht bei der Aufladung, das aktive Material Ablagerungen auf der Oberfläche gebildet ist, erhöht die Widerstandsfähigkeit von die effektive Oberfläche des aktiven Partikels zu reduzieren, erhöhte Ionenwiderstand. verfügbare Kapazität und die Energie der Lithium gleichzeitiger Rezession ist anfällige Reaktionen Lithium beim Ladevorgang Seite. Lithium-Batterie gestartet wird, die Lithiumionen in die negative Elektrode durch die Elektrolytlösung, Bewegung, so wird der Potentialunterschied zwischen der Elektrode und dem Elektrolyten verringert, wodurch Lithiumionen und der Elektrolyt anfälliger für irreversible Nebenreaktionen werden.

2 Vorwärmen, um einen Grundkonsens zu bilden

Bei niedrigeren Temperaturen Batterieentladung, um ihre eigenen Wärme, auch wenn es ein vollständiges thermisches Managementsystem ist, aber die erste Tieftemperaturphase des Entladungsprozesses wird die Lebensdauer der Batterie noch Schaden bringen, oder sogar mögliches Sicherheitsrisiko dar. Wenn man bedenkt, nur Elektrofahrzeuge auf seine eigenen Ressourcen, ohne Rücksicht auf externe Ressourcen, sich aus dieser Beschränkung, um die Bildung eines Huhn-Ei-Problem nur am Fahrzeug starren dieses Paradoxon zu brechen. so, schon vor langer Zeit wurde vorgeschlagen, dass eine mögliche Aufwärm Sexuelle und machbare Methode.

Vorwärmen Verfahren diskutiert wurde, umfassen: PTC Vorheizen das Vorwärmen elektrischen Film, das Flüssigkeitskühlsystem aufzuwärmen, das Phasenwechselmaterial Vorwärmen System, wobei das Wärmerohr Vorwärmung System, eine sogenannten AC Vorwärmsystem verschiedene Vorwärmung Methoden, ändern. Ist das eigentliche Heizmedium, so stellt die externe Stromversorgung die Grundidee dar, die Batterie zu erwärmen.

3 Tesla wie vorheizen?

Patent zieht Tesla im Zusammenhang mit Vorwärmen, es möglich ist, das Vorwärmen des Grundkonzept und Ausführungsformen zu sehen. Das folgende ist ein Blockdiagramm Patent Vorwärmsystem.

Unten befindet sich in einem Raumheizungssystem auf dem Fahrzeug schematische unten rechts auf dem roten Kasten angeordnet ist, durch eine externe Stromquelle angedeutet, ist mit der Hauptströmungs konsistente vorgesehen Vorwärmen oder dass diese Arten von populären Programmen Vorheizen wird Tesla Bezug auf die Idee davon. Hier sind ein paar Details System im Patent beschriebene Vorwärmung.

Vorwärmen des Systems, um die Form zu erreichen

Patent listet eine Vielzahl von Zellen zu bilden, Vorheizen: ein System Vorwärmen, einer oder mehreren, während der Batterieleistungssystem vorgewärmt werden, verwendet werden kann Vorheizungsheizers zu erreichen; Kühlsystem kann verwendet werden, zu erreichen, kann die Vorwärmung Rückwärts verwendet werden; Batterie-Innen Wärme Wärme, wie beispielsweise die Verwendung von Eigenerwärmung während des Ladens, kann Wärme aus der Umgebung aufnehmen kann verwendet werden; Motorbetriebswärme, die Batterie zu erwärmen; können Zellenbetrieb, es wird erhitzt, kann die Batterieheizung während des Ladevorgangs; können Ladevorgang durch das Kühlsystem wird in eine umgekehrte Batterieheizung Arbeits unterteilt; System Vorheizen kann auch mit einer oder einige der oben genannten Systemblockdiagramm arbeitet ein eigenständiges System sein.

System-Temperaturerfassung und -vergleich vorheizen

Aufwärmsteuerungssystem kann einen Komparator umfassen, wobei den ursprünglichen Spalt verglichen wird im Batteriemanagementsystem überwacht die Batterietemperatur und die eingestellte Temperatur gesammelt, wenn die Batterietemperatur niedriger als der gewünschten Wert ist, ein Rückkopplungssignal gegeben wird, kann mit einer separaten Temperatur bereitgestellt werden durch das Sensorsystem erfasst wird, die aktuelle Batterietemperatur zu sammeln; und anderen bekannten Thermoelement-Temperatursensor hier angewendet werden.

Temperaturvergleich kann auf verschiedene Weise über die Temperatur unter diesem Wert Informationen zurückgeführt werden: die Temperatur Komparator kontinuierlich Signale eine Temperatur, die niedriger als der ideale Wert übertragen kann, kann er auch diskontinuierlich übertragen werden.

Den Regelkreis vorheizen

Der Aufwärmregelkreis muss dem Regler eine Aufwärmzeit geben, bevor das Fahrzeug startet. Während dieser Zeit wird das Vorheizfreigabesignal kontinuierlich gesendet.

Vorheizen Regelkreis das Fahrzeug gegeben wird, muss zu Zeit von der Startzeit gestartet wird, kann im Zeitplan direkt gegeben vorgegeben wird, kann in der Geschichte auf der Beobachtung der Akkumulationsstartzeit basieren, das System selbst kann eine Zeit geschätzt, mit den Gesetzen der Statistik auf der Grundlage historische Daten entsprechend berechnet werden eine Zeit, zum Beispiel, wenn das System beobachtet wird, sind die Besitzer des Autos 8.00 Uhr das Auto in den letzten Wochen beginnen, so dass in diesem kommenden Morgen, es kann auch 08.00 Uhr berechnet wird, ist die Startzeit des Autos .

Heizzeit

Wann haben Sie Vorheizen zu starten, müssen zusätzlich zu dem Auto-Start-up-Zeit in Betracht gezogen werden, müssen Sie auch die lange Aufwärmzeit bestimmen, die lange von einer Ausgangstemperatur Wie erhitzt ist, kann die gewünschte Temperatur erreichen in strikter Übereinstimmung mit dem Auto Startzeit minus der Zeit sein kann, erforderlich vorzuwärmen , die Vorwärmung öffnen, eine solche Strategie thermischen Gleichgewicht Probleme erreichen nicht die Batterie prüfen, muss eine bestimmte Temperatur zum idealen Zeitpunkt erhalten. Wenn Sie eine bessere Warm-up-Effekt erzielen möchten, müssen Sie beiseite legen Zeit zu halten.

Kontinuierliche Regelschleife

Patent ‚weiteres Steuersystem‘ genannt, zu dem vorherigen System-Blockdiagramm entspricht, Vorerst wir ‚kontinuierlichen Regelkreis‘ übersetzen. Erfordert eine kontinuierlicher Regelkreis mit der Mehrzahl von Systemen des Blockschaltbild des Systems zumindest das Vorwärmen Steuerschaltung verwendet und das Heizsystem eine Heizeinrichtung mit einem Heizsystem umfasst eine Widerstandsheizvorrichtung eine Heizung oder eine andere Art von Regelkreis durch die Temperatur unterhalb das Sollwertsignal und das Auftreten von Kontakt Heizsystems kontinuierlich sein kann, erfordert das Heizsystem fortgesetztes Erhitzen; .. kann durch die Steuerschaltung fortgesetzt werden, Das Vorheizsystem-Aktivierungssignal wirkt auf das Heizsystem, um anzuzeigen, dass es weiter funktioniert, das Heizsystem kann auch ein integraler Bestandteil des gesamten Klimatisierungssystems sein, wobei es auf das Kühlmittel angewiesen ist, um die Batterie zu erwärmen.

Kostenauswertungsschleife

Das Erwärmen der Batterie nimmt, wie viel Macht Stehende tun, die Einsparungen von Batteriestrom und andere Effekte eines umfassenderen, kostengünstiger, wenn in diesem Bereich getan wird das System geschätzt würde dem Namen ‚kosten Schätzschaltung‘, für die Zeit genannt wird, um die Kosten der Schaltung zu beurteilen, das zu mir Dokument Front verbrachte selten, ist ein Design Berücksichtigung der Wirtschaftlichkeit, mit den Kostenbewertungsergebnisse verwendet werden, können das Steuersystem zum vorheizen bestimmt, ob oder nicht vorgewärmt wird. auf der Grundlage von Kostenschätzung kann aus früheren Betriebserfahrungen ableiten Daten, kommunale Strompreisschwankungen, etc., der aktuelle Preis für niedrige Batterietemperatur auf Batterieentladekapazität

Die Kapazität ist einer der wichtigsten Parameter einer Lithium-Batterie, deren Größe mit dem Temperatur-Profil, wie unten gezeigt. Offensichtliche, die Kapazität nimmt ab, wenn die Temperatur abnimmt. Zusätzlich zu Kapazität sowie die Batterietemperatur abnimmt Leerlaufspannung. wie wir alle wissen, ist das Produkt der Energie in der Batteriekapazität und Klemmenspannung enthalten ist, wenn zwei Multiplizierer verringert werden, muss die Energie in der Batterie sein, sowohl die Wirkung der Überlagerung zu verringern.

2) der Einfluss der niedrigen Temperatur auf den Batteriewiderstand

Bei niedrigeren Temperaturen, das Anodenmaterial, die Diffusion von geladenen Ionen verschlechtert Übungskapazität, den Passivierungsfilms durch die Elektrode und der Elektrolyt wird schwierig, die Geschwindigkeit der Übertragung im Elektrolyten reduziert wird, und der Übertragungsprozess wird produzieren zusätzliche eine Menge Wärme. nachdem die Lithiumionen, die negative Elektrode, das negative Elektrodenmaterial in dem Innern des Diffusions erreichen wird nicht glatt. ganzer Prozess, wobei die Bewegung von geladenen Ionen wird schwierig, die Außenansicht, ist der Innenwiderstand der Batterien erhöht.

3) Niedrige Temperatur Batterie Lade- und Entladeeffizienz

-20 ℃ Wirkungsgrad bei nur 65% 15 ℃ Ladezeit. Changes niedrige Pegel gebracht verschiedene elektrochemischen Eigenschaften hier zuvor einen signifikanten Anstieg des Innenwiderstand beschrieben. Entladevorgang, eine große Menge an Stromverbrauch in der obigen Wärmebeständigkeit. Wir haben beobachtet, dass die Effizienz von Coulomb sank. Elektrische Autofahren Prozess, werden Sie fühlen, dass fast die gleiche Menge an Leistung aussieht, verkürzt die Lebensdauer der Batterie bei niedrigen Temperaturen.

4) interne Nebenwirkungen der Lithium-Ionen-Batterie

Der Verbrauch des leitfähigen aktiven Material, was zu einer Dämpfungskapazität. In Anbetracht des Potentials der positiven und negativen Elektroden einer Batterie, im Vergleich zu einer positiven Elektrode Nebenreaktionen, die auf der Seite der negativen Elektrode auftreten, aufgrund des Potenzials der negativen Elektrodenmaterials als das Material der positiven Elektrodenpotential wahrscheinlicher ist, ist viel niedriger, Ablagerungen Ionen und ein Elektrolytlösungsmittel Nebenreaktionen an der Elektrodenoberfläche abgelagert wird, wird der SEI-Film gebildet Impedanz WäRE-Film einer der Faktoren ist, die eine negative Reaktion Überspannung verursacht bei der Aufladung, das aktive Material Ablagerungen auf der Oberfläche gebildet ist, erhöht die Widerstandsfähigkeit von reduzieren der effektiven Oberfläche der aktiven Partikel, erhöhte Ionenwiderstand. verfügbare Kapazität und die Energie der Lithium Tongshifasheng Rezession. mehr Lithium Rongyifasheng Nebenreaktionen während des Ladevorgangs. Lithium-Batterie gestartet wird, die Lithiumionen in die negative Elektrode durch die Elektrolytlösung, Bewegung, so wird der Potentialunterschied zwischen der Elektrode und dem Elektrolyten verringert, wodurch Lithiumionen und der Elektrolyt anfälliger für irreversible Nebenreaktionen werden.

2 Vorwärmen, um einen Grundkonsens zu bilden

3 Tesla wie vorheizen?

Tesla zog sich mit Patenten in Bezug auf das Vorwärmen zurück, um seine Grundidee des Vorwärmens und der Umsetzung des Folgenden zu sehen, ist ein Patentblockdiagramm des Vorheizsystems.

Das folgende ist die Anordnung des Heizsystems in der schematischen Darstellung des Fahrzeugs, das rote Kästchen unten rechts, zeigt die Verwendung der externen Stromversorgung an, und nun der Mainstream der Vorheizung in der gleichen Weise, oder dass die derzeitige Popularität dieser Art von Vorheizprogramm, Referenz Teslas Idee Hier sind die Details einiger Vorheizsysteme, die in dem Patent beschrieben sind.

Vorwärmen des Systems, um die Form zu erreichen

System-Temperaturerfassung und -vergleich vorheizen

Aufwärmsteuerungssystem kann einen Komparator umfassen, wobei den ursprünglichen Spalt verglichen wird im Batteriemanagementsystem überwacht die Batterietemperatur und die eingestellte Temperatur gesammelt, wenn die Batterietemperatur niedriger als der gewünschten Wert ist, ein Rückkopplungssignal gegeben wird, kann mit einer separaten Temperatur bereitgestellt werden Erfasstes Sensorsystem zur Erfassung der tatsächlichen Batterietemperatur, Thermoelemente und andere bekannte Temperatursensoren können hier verwendet werden.

Den Regelkreis vorheizen

Der Aufwärmregelkreis muss dem Regler eine Aufwärmzeit geben, bevor das Fahrzeug startet. Während dieser Zeit wird das Vorheizfreigabesignal kontinuierlich gesendet.

Heizzeit

Kontinuierliche Regelschleife

Patent ‚weiteres Steuersystem‘ genannt, zu dem vorherigen System-Blockdiagramm entspricht, Vorerst wir ‚kontinuierlichen Regelkreis‘ übersetzen. Erfordert eine kontinuierlicher Regelkreis mit der Mehrzahl von Systemen des Blockschaltbild des Systems zumindest das Vorwärmen Steuerschaltung verwendet und das Heizsystem eine Heizeinrichtung mit einem Heizsystem umfasst eine Widerstandsheizvorrichtung eine Heizung oder eine andere Art von Regelkreis durch die Temperatur unterhalb das Sollwertsignal und das Auftreten von Kontakt Heizsystems kontinuierlich sein kann, erfordert das Heizsystem fortgesetztes Erhitzen; .. kann durch die Steuerschaltung fortgesetzt werden, Vorwärmen Systemsignal an das Heizungssystem angewendet ermöglichen, die von den Dauerbetrieb anzeigt; Heizsystems auch als Teil des gesamten Klimatisierungssystems verwendet werden kann, setzt das Kühlmittel an die Batterie sich beim Erhitzen.

Kostenauswertungsschleife

Das Erwärmen der Batterie nimmt, wie viel Macht Stehende tun, die Einsparungen von Batteriestrom und andere Effekte eines umfassenderen, kostengünstiger, wenn in diesem Bereich getan wird das System geschätzt würde dem Namen ‚kosten Schätzschaltung‘, für die Zeit genannt wird, um die Kosten der Schaltung zu beurteilen, das zu mir Dokument Front verbrachte selten, ist ein Design Berücksichtigung der Wirtschaftlichkeit, mit den Kostenbewertungsergebnisse verwendet werden, können das Steuersystem zum vorheizen bestimmt, ob oder nicht vorgewärmt wird. auf der Grundlage von Kostenschätzung kann aus früheren Betriebserfahrungen ableiten Daten, kommunales System der variablen Preis Programme, der aktuelle Preis (floating Tarifbereich), wird erwartet, dass Strom verbrauchen und so weiter. die Warm-up Kosten im Zusammenhang mit Systemstandardkostenkriterium zugeordnet ist, verglichen mit weniger als einem voreingestellten Wert wurden Aufwärmen inspiriert Systemfreigabesignal.

Aufwärmfreigabe-Signal

Vorheizfreigabesignal kann in ununterbrochener Regelschleife in Form von Software eingestellt werden; Kann in Form von Firmware arbeiten; Kann Hardware direkt verwenden; Kann mechanischen Schalter benutzen;

Synthese

Laut Tesla in der Patentliteratur ausgedrückt, ein umfassendes Verständnis von unten, als Ganze so zu sagen der Lage sein sollte: das Steuersystem nach Abfahrtszeit Programm sendet Heizsystem ein Freigabesignal des Aufwärm Heizsystem zu gegebener Zeit begann zu beginnen, danach Temperatur eine Komparatorschaltung, Echtzeit-Überwachung der Batterietemperatur, die tatsächliche Temperatur der Batterie verwendet, und die Lücke zwischen der eingestellten Temperatur verglichen wird, solange die Rückmeldung über die aktuelle Temperatur noch niedriger ist als die Temperatur des Wärmesignals ausgegeben wird kontinuierlich ermöglichen erhalten wird, und wenn das ist-Temperatursignal nicht erhalten werden kann, oder Es wurde festgestellt, dass das tatsächliche Temperatursignal die ideale Temperatur erreicht oder sogar überschritten hat, und dann das Senden des Heizfreigabesignals gestoppt.

Ende 2017 hat Tesla die Ankündigung einer Aufwärmfunktion verspätet angekündigt, also nicht die Aufwärmfunktion im vorherigen Auto entwickelt? Denken Sie an den ersten Tag des neuen Jahres 2016, ein Tesla Model S in Norwegen Laden der Super-Ladestation in den Prozess der Aufladung des gesamten Autos verbrannt eine brennende elektrische Fahrzeug Körpertemperatur um 3 Grad gesunken Jetzt darüber nachdenken, zu Norwegen, dass Breitengrad Tesla zu verkaufen, wurde nicht vorgewärmt Funktion, aber Blick auf die Erwärmung der Patentanmeldezeit, im März 2008, die öffentliche Zeit ist Juni 2010, es ist fast ein Jahrzehnt gewesen Ist das Vorheizen nicht notwendig, oder aus irgendeinem anderen Grund? Es ist unklar. Ein Verständnis der Schuhe der Kinder, können Sie über Kasachstan sprechen. Dieses Vorheizen des Tesla wird das Patent ermöglichen, oder eine andere Möglichkeit, werden wir sehen.