1低温バッテリ性能の低下
1）バッテリ放電容量に対する低温の影響
容量は、リチウム電池の最も重要なパラメータの1つであり、以下に示すように温度変化に伴う曲線のサイズです。明らかに、温度が低下すると容量が減少します。容量に加えて、温度が下がるにつれて、開回路電圧我々は、両方の乗算器がダウンしているとき、バッテリーがエネルギーを含むことは容量と端子電圧の積であることを知っています、バッテリー内のエネルギーは下降効果の両方の組み合わせでなければなりません。
低温での陰極材料の活性を低下させることにより、シフトによる放電電流を運ぶリチウムイオンの量を減少させることが容量の減少の根本的理由である。
2）電池抵抗に対する低温の影響
いずれの充電も、電池の抵抗は、温度が著しく上昇するにつれて減少し、電池の充電が低下し、内部抵抗が大きくなり、この傾向も変化しない。
低温では、正および負の材料、すなわち荷電イオン移動度の拡散が電極を通過して電解質パッシベーション膜が難しくなり、電解質中の透過速度も低下し、転写プロセスがさらに生成されるリチウムイオンがマイナスに達すると、ネガティブ材料内の負の拡散も滑らかになりません。全体のプロセスでは、充電されたイオンの移動は、外界では難しくなります。つまり、セルの内部抵抗が増加します。
3）低温蓄電池の充放電効率
-20℃での充電効率は、15℃でわずか65％である。低温は、前述の電気化学的表面特性の変化をもたらし、内部抵抗が著しく増加し、放電中の内部抵抗加熱に対して著しい量の電気エネルギーが散逸する。我々は、クーロンの効率が低下したことを観察した。電気自動車の運転プロセスは、低温でバッテリーの寿命を短縮する、ほぼ同じ電力量を感じるでしょう。
4）リチウムイオン電池内部の副作用
充放電時にリチウムイオン電池におけるいくつかの副反応が存在するが、低温でリチウム厳しい性能劣化は、リチウムイオンのこれらの副反応は、電解液と、主として不可逆反応である、電池性能を引き起こすことができるリチウム電池の容量劣化が遠いですさらに悪い。
導電性活物質の消費、。減衰能力が得られるため、正極電位の材料よりも負極材料のポテンシャルの可能性が高くなる負極側で発生する正極側の反応に比べて、電池の正極と負極の電位を考慮すると、はるかに低いです堆積物イオン、及び電極表面における電解質溶媒の副反応が堆積され、SEI膜が形成されているインピーダンスSEI膜が充電陰性反応過電圧を引き起こす要因の一つである、表面上に形成された活性物質の堆積物は、抵抗を増加させますイオン抵抗を増加させた。リチウム同時不況の空き容量とエネルギーが充電プロセス中に反応リチウムの側に、よりやすい。リチウム電池が開始され、リチウムイオンを負極に電解液を介して、活性粒子の有効表面積を減少させますより容易に電解質物質不可逆的な副反応にリチウムイオンが発生するように運動は、ように、電極と電解質との間の電位差が減少します。
基本コンセンサスを形成するための2予熱
低温、自分自身の熱への電池の放電時に、完全な熱管理システムが、放電プロセスの初期の低温相があっても、電池の寿命は、まだ害をもたらす、あるいは潜在的なセキュリティリスクになります。あなたが唯一の電気自動車を考えると独自のリソース上で、外部リソースに関係なく、唯一このパラドックスを打破するために、この制限のうち、車両自体を凝視の鶏卵の問題の形成が。そう、ずっと前にそれが可能にウォームアップすることが示唆されました性的かつ実現可能な方法。
議論されている予備加熱方法としては、PTCの予備加熱、予熱電動フィルム、ウォームアップするための液体冷却システムであって、相変化材料予熱システム、ヒートパイプ予熱システム、いわゆるAC予熱システム異なる予熱方法、変化。実際の熱媒体、同じことは、バッテリーを加熱するという基本的な考え方に対する外部電源です。
3テスラ予熱を行う方法？
テスラは、予熱に関連する特許を引き出し、予熱の基本的な考え方を見て、次の実装は予熱システムの特許ブロック図です。
以下、外部電源によって示される赤いボックスの車両概略底面右側の空間加熱システムに配置され、主流と一致して、予熱された、または人気のあるプログラムのこれらのタイプは、予熱が想定テスラの考えを参照してくださいここに、特許に記載されているいくつかの予熱システムの詳細があります。
フォームを達成するためにシステムを予熱する
この特許は、予熱形成する複数のセルを示しますシステムを予熱する、1つ以上のバッテリ電源システムながら予熱することができ、ヒータの予熱達成するために使用することができ、冷却システムは、逆の予熱を達成するために使用することができる使用することができます。このような充電時の自己発熱の使用など、電池内部熱熱、環境から熱を吸収することができるが、使用されてもよい、モータ作動熱がバッテリーを加熱するために、それが加熱されるセル動作であってもよく、よい充電プロセス中、バッテリーの加熱、缶システムは、スタンドアローンシステムはまた、1つ以上のシステムブロック図のいくつかで動作してもよい予熱、冷却システムによって充電プロセスは、逆バッテリー加熱作業に分割されます。
システム温度の取得と比較を予熱する
電池温度が、フィードバック信号が与えられた所望の値よりも低い場合に暖機制御システムは、バッテリー管理システムに収集された電池温度と設定温度を元のギャップを監視し比較する、比較器を含んでもよい。別個の温度を備えていてもよいです実際のバッテリ温度を収集するために検出されたセンサシステム;熱電対および他の既知の温度センサをここで使用できます。
温度比較は、この値の情報以下の温度範囲で、種々の方法でフィードバックすることができる：温度コンパレータは連続理想値よりも低い温度信号を送信することができる、それはまた、間欠的に送信することができます。
制御ループを予熱する
ウォームアップ制御ループは、予熱イネーブル信号が連続して送信されている間、車両が始動する前のウォームアップ時間をコントローラに提供する必要があります。
予熱制御ループは、車両が直接指定されたタイムテーブル内に予め設定することができ、起動時間によって開始された時間が与えられる必要がある。歴史の中で蓄積開始時刻の観察に基づくことができ、それ自体が時間を履歴データに基づいて統計の法律に従って計算することができると推定システムシステムが観察された場合の時間は、例えば、車の所有者は、最後の数週間で車を起動するために午前8時なので、今度の午前中に、また、車の開始時刻が8時で、計算することができ。
加熱時間
あなたは、予熱開始起動時間を車に加えて考慮する必要がなかったとき、あなたはまた、長いウォームアップ時間を決定する必要があり、所望の温度を達成することができますどのくらいの開始温度から加熱される厳格な車の開始時間に合わせマイナス予熱するのに必要な時間にすることができ、予熱システムを開いて、このような戦略は、バッテリーが熱平衡の問題に到達するための理想的な時間に一定の温度を維持する必要が考慮しません。あなたは、より良いウォームアップ効果を実現したい場合は、あなたが時間を保持脇に設定する必要があります。
連続制御ループ
時間は、我々が「連続制御ループ」翻訳され、以前のシステムブロック図に対応し、「さらに制御システム」という。システムのブロック図を用いて複数のシステムに結合された連続的な制御ループを必要とする特許、少なくとも予熱制御回路と加熱システムは、加熱システム、抵抗加熱器による加熱装置は、制御ループのヒータまたは他のタイプであってもよい含む連続目標値信号との接触加熱方式の発生以下の温度を介して、加熱システムは、継続的な加熱を必要と..制御回路によって継続してもよいですシステムは連続動作を示す加熱システムに適用されるイネーブル信号を予熱、加熱システムは、また、全体の空調システムの一部として使用することができ、バッテリに冷却水を加熱することに依存します。
コスト評価ループ
バッテリーを加熱すると、この領域で行われている場合、バッテリ電力の節約、およびより包括的な、費用対効果の他の効果をどのくらいの電力かかるシステムが命名されるだろうと推定された私に、この回路のコストを評価するために呼び出された時のために、「推定回路のコスト」コスト評価結果は制御システムを予熱するために使用することができると共に、原稿フロント予熱したか否かを判定する。コスト推定に基づいて、過去の運転経験に由来してもよい、経済効率の設計上の考慮事項であり、稀に費やさデータ、地方自治体の電力価格の変動など、バッテリ放電容量に関する低バッテリ温度の現在の価格
容量は、以下に示すように容量に加えて、温度が低下するにつれて容量が減少、明らか。、温度プロファイルとのサイズのリチウム電池の最も重要なパラメータの一つであり、同様に電池温度が低下開放電圧。我々はすべて知っているように、2個の乗算器を減少する場合、電池のエネルギーが両方の重ね合わせの効果を減少さである必要があり、電池容量と端子電圧に含まれるエネルギーの積です。
低温での陰極材料の活性を低下させることにより、シフトによる放電電流を運ぶリチウムイオンの量を減少させることが容量の減少の根本的理由である。
2）電池抵抗に対する低温の影響
いずれの充電も、電池の抵抗は、温度が著しく上昇するにつれて減少し、電池の充電が低下し、内部抵抗が大きくなり、この傾向も変化しない。
低温において、陽極材料、荷電イオンの拡散は、運動能力、及び電解質が困難となり、電解質中の転送の速度が低下する貫通電極、パッシベーション膜を劣化、及び転送処理が追加生成されますリチウムイオンが負極に到達した後に熱の多くは、拡散の内部の負極材料は、全体のプロセスは、荷電イオンの移動は、外観が困難になる。平滑でないなり、電池の内部抵抗が増加します。
3）低温蓄電池の充放電効率
わずか65％〜15℃時の充電効率-20℃は、変更は内部抵抗の有意な増加、低レベルを、本明細書に記載される種々の電気化学的特性をもたらした。上記耐熱性、電力消費量の大きい処理を放電します。私たちがドロップされたクーロン効率を観察した。電気自動車が動いている、それはバッテリーの寿命は、低温で短くなり、同じ電力量を見て、感じるだろう。
4）リチウムイオン電池内部の副作用
充放電時にリチウムイオン電池におけるいくつかの副反応が存在するが、低温でリチウム厳しい性能劣化は、リチウムイオンのこれらの副反応は、電解液と、主として不可逆反応である、電池性能を引き起こすことができるリチウム電池の容量劣化が遠いですさらに悪い。
導電性活物質の消費、。減衰能力が得られるため、正極電位の材料よりも負極材料のポテンシャルの可能性が高くなる負極側で発生する正極側の反応に比べて、電池の正極と負極の電位を考慮すると、はるかに低いです堆積物イオン、及び電極表面における電解質溶媒の副反応が堆積され、SEI膜が形成されているインピーダンスSEI膜が充電陰性反応過電圧を引き起こす要因の一つである、表面上に形成された活性物質の堆積物は、抵抗を増加させますイオン抵抗の増加、活性粒子の有効表面積を減少させる。リチウムTongshifasheng後退の空き容量とエネルギーをさらに多くのリチウムRongyifashengの副反応を充電プロセス中。リチウム電池は、電解液を介して、負極にリチウムイオンを開始します移動するので、電極と電解質の電位差が小さくなり、リチウムイオンと電解質が不可逆的な副反応を起こしやすくなります。
基本コンセンサスを形成するための2予熱
低温、自分自身の熱への電池の放電時に、完全な熱管理システムが、放電プロセスの初期の低温相があっても、電池の寿命は、まだ害をもたらす、あるいは潜在的なセキュリティリスクになります。あなたが唯一の電気自動車を考えると独自のリソース上で、外部リソースに関係なく、唯一このパラドックスを打破するために、この制限のうち、車両自体を凝視の鶏卵の問題の形成が。そう、ずっと前にそれが可能にウォームアップすることが示唆されました性的かつ実現可能な方法。
議論されている予備加熱方法としては、PTCの予備加熱、予熱電動フィルム、ウォームアップするための液体冷却システムであって、相変化材料予熱システム、ヒートパイプ予熱システム、いわゆるAC予熱システム異なる予熱方法、変化。実際の熱媒体、同じことは、バッテリーを加熱するという基本的な考え方に対する外部電源です。
3テスラ予熱を行う方法？
この特許は、以下のブロックダイアグラム特許予熱システムである。予熱に関連付けられたテスラは、予熱基本概念および実施形態を参照することができる引っ張ります。
以下は、車両の概略図では、暖房システムのレイアウトです右下の赤いボックスは、外部電源の使用を示し、現在は予熱の主流と同じ方法、または予熱プログラムのこれらのタイプの現在の人気は、テスラの考えを参照してくださいここに、特許に記載されているいくつかの予熱システムの詳細があります。
フォームを達成するためにシステムを予熱する
この特許は、電池を予熱するためのいくつかの形態を列挙している：1つ以上の電力電池システムを同時に予熱する予熱システム;ヒーターで予熱する;予熱のために冷却システムを使用することを逆転する;充電の自己発熱プロセスの使用などの電池内部の熱の加熱は、環境からの熱を吸収することができます;バッテリーを加熱するためにモーターの熱を使用して動作することができます;充電プロセスの間、冷却システムは、バッテリの動作を逆転させてバッテリを加熱するために使用される。予熱システムは、独立したシステムであってもよく、または上のブロック図の1つまたはいくつかのシステムで動作することができる。
システム温度の取得と比較を予熱する
予熱制御システムは、元のバッテリ管理システムから収集されたバッテリ監視温度を設定温度と比較するコンパレータを含み、バッテリ温度が理想値よりも低い場合には、フィードバック信号が提供されるか、別個に温度が設定されてもよい実際のバッテリ温度を収集するために検出されたセンサシステム;熱電対および他の既知の温度センサをここで使用できます。
温度比較器は、温度が理想値を下回るという情報をいくつかの方法でフィードバックすることができます。温度比較器は、温度が理想より低い信号を連続的に送信し、間欠的に送信することもできます。
制御ループを予熱する
ウォームアップ制御ループは、予熱イネーブル信号が連続して送信されている間、車両が始動する前のウォームアップ時間をコントローラに提供する必要があります。
予熱制御ループは、車両が直接指定されたタイムテーブル内に予め設定することができ、起動時間によって開始された時間が与えられる必要がある。歴史の中で蓄積開始時刻の観察に基づくことができ、それ自体が時間を履歴データに基づいて統計の法律に従って計算することができると推定システム例えば、システムが、過去数週間に午前8時に車の所有者が車を始動したことをシステムが観察した場合、次の朝も予測可能であり、車は8時から始まります。
加熱時間
あなたは、予熱開始起動時間を車に加えて考慮する必要がなかったとき、あなたはまた、長いウォームアップ時間を決定する必要があり、所望の温度を達成することができますどのくらいの開始温度から加熱される厳格な車の開始時間に合わせマイナス予熱するのに必要な時間にすることができ、予熱システムを開いて、このような戦略は、バッテリーが熱平衡の問題に到達するための理想的な時間に一定の温度を維持する必要が考慮しません。あなたは、より良いウォームアップ効果を実現したい場合は、あなたが時間を保持脇に設定する必要があります。
連続制御ループ
時間は、我々が「連続制御ループ」翻訳され、以前のシステムブロック図に対応し、「さらに制御システム」という。システムのブロック図を用いて複数のシステムに結合された連続的な制御ループを必要とする特許、少なくとも予熱制御回路と加熱システムは、加熱システム、抵抗加熱器による加熱装置は、制御ループのヒータまたは他のタイプであってもよい含む連続目標値信号との接触加熱方式の発生以下の温度を介して、加熱システムは、継続的な加熱を必要と..制御回路によって継続してもよいですシステムは連続動作を示す加熱システムに適用されるイネーブル信号を予熱、加熱システムは、また、全体の空調システムの一部として使用することができ、バッテリに冷却水を加熱することに依存します。
コスト評価回路
バッテリーを加熱すると、この領域で行われている場合、バッテリ電力の節約、およびより包括的な、費用対効果の他の効果をどのくらいの電力かかるシステムが命名されるだろうと推定された私に、この回路のコストを評価するために呼び出された時のために、「推定回路のコスト」コスト評価結果は制御システムを予熱するために使用することができると共に、原稿フロント予熱したか否かを判定する。コスト推定に基づいて、過去の運転経験に由来してもよい、経済効率の設計上の考慮事項であり、稀に費やさデータ、浮動価格プログラムの自治体システム、現在の価格（フローティング関税面積）は、電気を消費することが期待されているというように。プリセット値未満に比べて、システムのデフォルトのコストの基準に関連したウォームアップ費用は、ウォームアップ触発されましたシステムイネーブル信号。
ウォームアップイネーブル信号
予熱イネーブル信号は、ソフトウェアの形で連続制御ループに設定することができ、ファームウェアの形で動作し、ハードウェアを直接使用することができ、機械的スイッチを使用することができ、
合成
テスラによれば、特許文献中で発現、ダウンの包括的な理解は、全体がそう言うことができるはずとして：出発時刻プログラムによる制御システムを、加熱システムは、暖機加熱システムを起動するために、イネーブル信号を発する適切な時間に開始し、その後、実際の温度信号を取得できない場合、又は、限りフィードバックは、熱の温度よりもまだ低い実際の温度にわたって得られるようにイネーブル信号を連続的に発行され、比較回路、リアルタイムモニタリングの電池温度、電池の実際の温度を用い、設定温度との間のギャップを比較する温度実際の温度信号が理想温度に達しているか、それを超えていると判断された後、加熱イネーブル信号の送信を停止します。
2017年の終わりに、テスラは、車両が機能を予熱するように設計されていない前に、その後、予熱機能を追加遅ればせながら発表しました？テスラモデルSでノルウェーの2016年元旦を忘れないでください人の体温に電気自動車セット火災が3度を落とした。駅火災の過程で、自動車全体が完全に破壊されたスーパーチャージ。今それについて考える、ノルウェーテスラに緯度のようなものを販売していない、何のウォームアップではなかったです機能？しかし、2010年6月に2008年3月、公共の時間で、加熱時間のためにその特許出願を見て、ほぼ十年が経過した。予熱が必要と考えられていない、または任意の他の理由があるのですか？一部始終を知りません。理解する子供用の靴がありますが、あなたはカザフスタンの話をすることができます。テスラ予熱機能は、その後、特許、またはそれと別の方法で有効になっている、我々が表示されます。
