1 degradação do desempenho da bateria a baixa temperatura
1) o impacto da baixa temperatura na capacidade de descarga da bateria
A capacidade é um dos parâmetros mais importantes das baterias de lítio, o tamanho da curva com as mudanças de temperatura como mostrado abaixo. Obviamente, a capacidade diminui à medida que a temperatura diminui. Além da capacidade, à medida que a temperatura diminui, há baterias Tensão do circuito aberto. Todos sabemos que a bateria contém energia é o produto da capacidade e da tensão do terminal, quando ambos os multiplicadores estão para baixo, a energia dentro da bateria deve ser uma combinação de ambos os efeitos descendentes.
A redução da atividade do material catódico a baixa temperatura possibilita reduzir a quantidade de íons de lítio que carregam a corrente de descarga devido ao deslocamento, que é o motivo fundamental para a diminuição da capacidade.
2) o impacto de baixa temperatura na resistência da bateria
Qualquer carga, a resistência da bateria diminui com a temperatura foi significativamente aumentada, quanto menor a carga de baterias, maior a resistência interna, e essa tendência também muda com a temperatura permanece inalterada.
Em baixa temperatura, os materiais positivos e negativos, a difusão da mobilidade iónica carregada pior, passam pelo eléctrodo e o filme de passivação eletrolítica torna-se difícil, a velocidade de transmissão no eletrólito também é reduzida, e no processo de transferência será adicionalmente gerado Muito calor. O íon de lítio atinge o negativo, a difusão negativa dentro do material também não se torna suave. Todo o processo, o movimento dos íons tornou-se mais difícil, na visão externa, ou seja, aumentou a resistência da célula.
3) Bateria de baixa temperatura e eficiência de descarga
A eficiência de carga a -20 ° C é apenas 65% a 15 ° C. A baixa temperatura provoca a alteração das propriedades da superfície eletroquímica descritas anteriormente, com um aumento significativo na resistência interna e uma quantidade significativa de energia elétrica é dissipada sobre o aquecimento da resistência interna durante a descarga. Observamos que a eficiência do Coulomb diminuiu. O processo de condução do carro elétrico, você sentirá que tem quase a mesma quantidade de energia, reduzindo a vida útil da bateria em baixas temperaturas.
4) efeitos secundários internos da bateria de lítio-íon
A degradação do desempenho da bateria de lítio a baixa temperatura é séria, ao mesmo tempo no processo de carga e descarga da bateria de íons de lítio, haverá algumas reações secundárias nesses efeitos secundários, principalmente a reação irreversível de íons de lítio e eletrólitos causará a diminuição da capacidade da bateria de lítio, o desempenho da bateria além disso Pior.
Devido ao esgotamento do material ativo condutor, a capacitância está decaída. De acordo com o potencial de eletrodos positivos e negativos na bateria, essas reações laterais são mais propensas a ocorrer no lado negativo do que o lado positivo. Como o potencial do eletrodo negativo é muito menor que o potencial do eletrodo positivo, A deposição de íons que reagem com o solvente eletrólito é depositada na superfície do eletrodo para formar uma película SEI. A impedância da película SEI é um dos fatores que causam o excesso de potencial da reação negativa do eletrodo. O depósito formado na superfície do material ativo durante o carregamento aumenta a resistência Reduzir a superfície efetiva das partículas ativas, aumentar a resistência iónica. A capacidade disponível da bateria de lítio e a energia diminuem ao mesmo tempo. Processo de carregamento da bateria de lítio mais propenso a reações laterais. Começa a carga da bateria de lítio, os íons de lítio através do eletrólito para o negativo Movimento, então a diferença de potencial entre o eletrodo e o eletrólito é reduzida, tornando o íon de lítio e o eletrólito mais propensos a reações laterais irreversíveis.
2 pré-aquecer para formar um consenso básico
Em um ambiente de baixa temperatura, a bateria de energia para se descarregar ao calor, mesmo com um sistema de gerenciamento térmico completo, mas a fase inicial de baixa temperatura do processo de descarga ainda causará danos à vida da bateria e até traz riscos de segurança. Se considerar apenas veículos elétricos Devido aos seus próprios recursos, sem considerar fontes externas, surge um problema de frango e ovo, e o paradoxo só pode ser interrompido saltando da pegada do próprio veículo e, como resultado, tem sido possível pre-aquecer Método sexual e viável.
Os métodos de pré-aquecimento que foram discutidos incluem: pré-aquecimento PTC, pré-aquecimento do filme eletrotérmico, pré-aquecimento líquido-líquido, pré-aquecimento do material de mudança de fase, pré-aquecimento do tubo térmico e pré-aquecimento CA. Os chamados diferentes métodos de pré-aquecimento, É o meio de aquecimento real, o mesmo é a fonte de alimentação externa para a idéia básica de aquecimento da bateria.
3 Tesla como fazer pré-aquecimento?
Tesla retirou patentes relacionadas ao pré-aquecimento, para ver sua idéia básica de pré-aquecimento e a implementação do seguinte é um diagrama de blocos de patente do sistema de pré-aquecimento.
O seguinte é o layout do sistema de aquecimento no diagrama esquemático do veículo, a caixa vermelha no canto inferior direito, indicando o uso de fonte de alimentação externa, e agora a corrente principal do pré-aquecimento da mesma maneira, ou que a popularidade atual desses tipos de programa de pré-aquecimento, Referência Ideia de Tesla Aqui estão os detalhes de vários sistemas de pré-aquecimento descritos na patente.
Pré-aqueça o sistema para alcançar o formulário
A patente enumera várias formas de pré-aquecimento da bateria: um sistema de pré-aquecimento que pré-aquece um ou mais sistemas de bateria de energia ao mesmo tempo; pré-aquecer com um aquecedor; reverter o uso de um sistema de arrefecimento para pré-aquecimento; Aquecimento de calor interno da bateria, como o uso do processo de auto-aquecimento do carregamento, pode absorver o calor do ambiente, pode trabalhar usando o calor do motor para aquecer a bateria, pode trabalhar na bateria durante o aquecimento, pode carregar a bateria no processo de aquecimento; Durante o processo de carregamento, o sistema de arrefecimento é usado para reverter o funcionamento da bateria para aquecer a bateria. O sistema de pré-aquecimento pode ser um sistema independente ou pode funcionar com um ou alguns dos sistemas no diagrama de blocos acima.
Pré-aqueça a aquisição e comparação da temperatura do sistema
O sistema de controle de pré-aquecimento pode incluir um comparador para comparar a temperatura de monitoramento da bateria coletada do sistema original de gerenciamento de bateria com a temperatura ajustada. Se a temperatura da bateria for menor que o valor ideal, é fornecido um sinal de feedback. Alternativamente, uma temperatura pode ser definida separadamente Sistema de sensor detectado para colecionar a temperatura real da bateria; termopares e outros sensores de temperatura conhecidos podem ser usados aqui.
O comparador de temperatura pode repor a informação de que a temperatura está abaixo do valor ideal de várias maneiras: o comparador de temperatura pode enviar sinais continuamente cuja temperatura está abaixo do ideal e também pode enviar de forma intermitente.
Pré-aqueça o loop de controle
O loop de controle de aquecimento deve fornecer ao controlador um tempo de aquecimento antes do início do veículo, durante o qual o sinal de ativação do pré-aquecimento é continuamente enviado.
O ciclo de controle de pré-aquecimento deve dar o tempo de início do veículo. O tempo de início pode ser dado diretamente pela programação pré-programada no programa. De acordo com a acumulação histórica do tempo de início, o sistema calcula um tempo por si só e pode calcular de acordo com os dados históricos de acordo com a regra estatística Uma vez, por exemplo, se o sistema observa que o proprietário do carro iniciou o carro às 8:00 da manhã nas últimas semanas, então também é previsível para a próxima manhã, com o carro a partir das 8:00 .
Tempo de aquecimento
Quando começou o pré-aquecimento, é necessário considerar em adição ao carro de tempo de arranque, também é necessário determinar o longo tempo de aquecimento, que é aquecida de uma temperatura de partida quanto tempo podem atingir a temperatura desejada pode ser feita de acordo com a hora de início carro menos o tempo necessário para pré-aquecer , abrir o sistema de pré-aquecimento, tal estratégia não considera a bateria precisa manter uma certa temperatura no momento ideal para chegar problemas equilíbrio térmico. Se você quer conseguir um efeito melhor warm-up, você precisa reservar um tempo segurando.
Bordo de controle contínuo
A patente chamada "sistema de controle adicional" corresponde ao diagrama de bloco do sistema anterior, e nós o traduzimos temporariamente em um "circuito de controle contínuo". O loop de controle contínuo precisa ser acoplado a múltiplos sistemas no diagrama de blocos do sistema, pelo menos com o circuito de controle de pré-aquecimento e o sistema de aquecimento compreende um dispositivo de aquecimento com um sistema de aquecimento, um aquecedor de resistência pode ser um aquecedor ou qualquer outro tipo de circuito fechado de controlo de forma contínua através da temperatura abaixo do sinal do valor desejado e a ocorrência de sistema de aquecimento por contacto, o sistema de aquecimento requer aquecimento continuado; .. pode ser continuado pelo circuito de controle o pré-aquecimento do sistema permitir sinal aplicado ao sistema de aquecimento, o que é indicativo de uma operação contínua, o sistema de aquecimento pode também ser usado como uma parte de todo o sistema de ar condicionado assenta sobre o aquecimento do líquido de arrefecimento para a bateria.
Bordo de avaliação de custos
Quanta energia é necessária para aquecer a bateria, em comparação com as economias de energia da bateria e outros efeitos gerais, é rentável e um sistema que faz estimativas nesta área é denominado "circuito de estimativa de custo", no momento como circuito de avaliação de custos, A literatura anterior é rara, é uma consideração dos benefícios econômicos de um projeto. Os resultados da avaliação cósmica podem ser usados para pré-aquecer o sistema de controle, para determinar se deve pré-aquecer. A avaliação por catego pode ser baseada em experiência operacional anterior Dados, flutuações dos preços da eletricidade municipal, etc., o preço atual da baixa temperatura da bateria na capacidade de descarga da bateria
A capacidade é um dos parâmetros mais importantes das baterias de lítio, o tamanho da curva com as mudanças de temperatura como mostrado abaixo. Obviamente, a capacidade diminui à medida que a temperatura diminui. Além da capacidade, à medida que a temperatura diminui, há baterias Tensão do circuito aberto. Todos sabemos que a bateria contém energia é o produto da capacidade e da tensão do terminal, quando ambos os multiplicadores estão para baixo, a energia dentro da bateria deve ser uma combinação de ambos os efeitos descendentes.
A redução da atividade do material catódico a baixa temperatura possibilita reduzir a quantidade de íons de lítio que carregam a corrente de descarga devido ao deslocamento, que é o motivo fundamental para a diminuição da capacidade.
2) o impacto de baixa temperatura na resistência da bateria
Qualquer carga, a resistência da bateria diminui com a temperatura foi significativamente aumentada, quanto menor a carga de baterias, maior a resistência interna, e essa tendência também muda com a temperatura permanece inalterada.
Em baixa temperatura, os materiais positivos e negativos, a difusão da mobilidade iónica carregada pior, passam pelo eléctrodo e o filme de passivação eletrolítica torna-se difícil, a velocidade de transmissão no eletrólito também é reduzida, e no processo de transferência será adicionalmente gerado Muito calor. O íon de lítio atinge o negativo, a difusão negativa dentro do material negativo também não se torna suave. Todo o processo, o movimento dos íons carregados tornou-se mais difícil, na visão externa, ou seja, a resistência interna da célula aumentou.
3) Bateria de baixa temperatura e eficiência de descarga
A eficiência de carga a -20 ° C é apenas 65% a 15 ° C. A baixa temperatura provoca a alteração das propriedades da superfície eletroquímica descritas anteriormente, com um aumento significativo na resistência interna e uma quantidade significativa de energia elétrica é dissipada sobre o aquecimento da resistência interna durante a descarga. Observamos que a eficiência do Coulomb diminuiu. O processo de condução do carro elétrico, você sentirá que tem quase a mesma quantidade de energia, reduzindo a vida útil da bateria em baixas temperaturas.
4) efeitos secundários internos da bateria de lítio-íon
A degradação do desempenho da bateria de lítio a baixa temperatura é séria, ao mesmo tempo no processo de carga e descarga da bateria de íons de lítio, haverá algumas reações secundárias nesses efeitos secundários, principalmente a reação irreversível de íons de lítio e eletrólitos causará a diminuição da capacidade da bateria de lítio, o desempenho da bateria além disso Pior.
Devido ao esgotamento do material ativo condutor, a capacitância está decaída. De acordo com o potencial de eletrodos positivos e negativos na bateria, essas reações laterais são mais propensas a ocorrer no lado negativo do que o lado positivo. Como o potencial do eletrodo negativo é muito menor que o potencial do eletrodo positivo, A deposição de íons que reagem com o solvente eletrólito é depositada na superfície do eletrodo para formar uma película SEI. A impedância da película SEI é um dos fatores que causam o excesso de potencial da reação do eletrodo negativo. Os depósitos formados na superfície do material ativo durante o carregamento aumentam a resistência Reduzir a superfície efetiva das partículas ativas, aumentar a resistência iónica. A capacidade disponível da bateria de lítio e a energia diminuem ao mesmo tempo. Processo de carregamento da bateria de lítio mais propenso a reações laterais. Começa a carga da bateria de lítio, os íons de lítio através do eletrólito para o negativo Movimento, então a diferença de potencial entre o eletrodo e o eletrólito é reduzida, tornando o íon de lítio e o eletrólito mais propensos a reações laterais irreversíveis.
2 pré-aquecer para formar um consenso básico
Em um ambiente de baixa temperatura, a bateria de energia para se descarregar ao calor, mesmo com um sistema de gerenciamento térmico completo, mas a fase inicial de baixa temperatura do processo de descarga ainda causará danos à vida da bateria e até traz riscos de segurança. Se considerar apenas veículos elétricos Devido aos seus próprios recursos, sem considerar fontes externas, surge um problema de frango e ovo, e o paradoxo só pode ser interrompido saltando da pegada do próprio veículo e, como resultado, tem sido possível pre-aquecer Método sexual e viável.
Os métodos de pré-aquecimento que foram discutidos incluem: pré-aquecimento PTC, pré-aquecimento do filme eletrotérmico, pré-aquecimento líquido-líquido, pré-aquecimento do material de mudança de fase, pré-aquecimento do tubo térmico e pré-aquecimento CA. Os chamados diferentes métodos de pré-aquecimento, É o meio de aquecimento real, o mesmo é a fonte de alimentação externa para a idéia básica de aquecimento da bateria.
3 Tesla como fazer pré-aquecimento?
Tesla retirou patentes relacionadas ao pré-aquecimento, para ver sua idéia básica de pré-aquecimento e a implementação do seguinte é um diagrama de blocos de patente do sistema de pré-aquecimento.
O seguinte é o layout do sistema de aquecimento no diagrama esquemático do veículo, a caixa vermelha no canto inferior direito, indicando o uso de fonte de alimentação externa, e agora a corrente principal do pré-aquecimento da mesma maneira, ou que a popularidade atual desses tipos de programa de pré-aquecimento, Referência Ideia de Tesla Aqui estão os detalhes de vários sistemas de pré-aquecimento descritos na patente.
Pré-aqueça o sistema para alcançar o formulário
A patente enumera várias formas de pré-aquecimento da bateria: um sistema de pré-aquecimento que pré-aquece um ou mais sistemas de bateria de energia ao mesmo tempo; pré-aquecer com um aquecedor; reverter o uso de um sistema de arrefecimento para pré-aquecimento; Aquecimento térmico interno da bateria, como o uso do processo de auto-aquecimento do carregamento; Pode absorver o calor do ambiente; Você pode usar o calor do motor para aquecer a bateria; Você pode trabalhar na bateria durante o aquecimento; Pode carregar a bateria durante o processo de aquecimento; Durante o processo de carregamento, o sistema de arrefecimento é usado para reverter o funcionamento da bateria para aquecer a bateria. O sistema de pré-aquecimento pode ser um sistema independente ou pode funcionar com um ou alguns dos sistemas no diagrama de blocos acima.
Pré-aqueça a aquisição e comparação da temperatura do sistema
O sistema de controle de pré-aquecimento pode incluir um comparador para comparar a temperatura de monitoramento da bateria coletada do sistema original de gerenciamento de bateria com a temperatura ajustada. Se a temperatura da bateria for menor que o valor ideal, é fornecido um sinal de feedback. Alternativamente, uma temperatura pode ser definida separadamente Sistema de sensor detectado para colecionar a temperatura real da bateria; termopares e outros sensores de temperatura conhecidos podem ser usados aqui.
O comparador de temperatura pode repor a informação de que a temperatura está abaixo do valor ideal de várias maneiras: o comparador de temperatura pode enviar sinais continuamente cuja temperatura está abaixo do ideal e também pode enviar de forma intermitente.
Pré-aqueça o loop de controle
O loop de controle de aquecimento deve fornecer ao controlador um tempo de aquecimento antes do início do veículo, durante o qual o sinal de ativação do pré-aquecimento é continuamente enviado.
O ciclo de controle de pré-aquecimento deve dar o tempo de início do veículo. O tempo de início pode ser dado diretamente do cronograma predefinido no programa. De acordo com a acumulação histórica do tempo de início, o sistema calcula um tempo por si só e pode calcular de acordo com os dados históricos de acordo com a regra estatística Uma vez, por exemplo, se o sistema observa que o proprietário do carro iniciou o carro às 8:00 da manhã nas últimas semanas, então também é previsível para a próxima manhã, com o carro a partir das 8:00 .
Tempo de aquecimento
Quando iniciar o pré-aquecimento, além de considerar o tempo de inicialização do carro, mas também precisa determinar o comprimento do pré-aquecimento, isto é, a partir da temperatura inicial para quanto tempo alcançar a temperatura ideal pode ser aquecida em estrita conformidade com o tempo de início do carro menos o tempo necessário para o pré-aquecimento , Ligue o sistema de pré-aquecimento, esta estratégia não considera que a bateria precisa manter uma certa temperatura a uma temperatura ideal para alcançar a questão do equilíbrio térmico. Se você deseja obter um melhor efeito de pré-aquecimento, é necessário que seja reservado o tempo de espera.
Bordo de controle contínuo
A patente chamada "sistema de controle adicional" corresponde ao diagrama de bloco do sistema anterior, e nós o traduzimos temporariamente em um "circuito de controle contínuo". O loop de controle contínuo precisa ser acoplado a múltiplos sistemas no diagrama de blocos do sistema, pelo menos com o circuito de controle de pré-aquecimento e O sistema de aquecimento com o sistema de aquecimento inclui dispositivos de aquecimento, que podem ser aquecedores de resistência ou outros tipos de aquecedores. O circuito de controle contínuo através do sinal de temperatura é menor que o ideal e o sistema de aquecimento está ligado ao sistema de aquecimento requer aquecimento contínuo; o circuito de controle contínuo também pode ser passado O sistema de pré-aquecimento permite que o sinal atue no sistema de aquecimento para indicar que ele continua a funcionar, o sistema de aquecimento também pode ser parte integrante do sistema geral de ar condicionado, dependendo do refrigerante para aquecer a bateria.
Bordo de avaliação de custos
O aquecimento da bateria demora quanto poder fazer a poupança de energia da bateria, e outros efeitos de uma forma mais abrangente, o custo-eficaz se for feito nesta área é estimado o sistema seria chamado 'custo estimando circuito', para o tempo que está sendo chamado para avaliar o custo do circuito, isso para mim frente documento passou raro, é uma consideração de projeto de eficiência económica, com os resultados da avaliação de custos pode ser usado para pré-aquecer o sistema de controle determina se ou não pré-aquecido. baseado na estimativa de custos pode ser derivada de experiência operacional passado dados, o sistema municipal de programas de preços flutuantes, o preço atual (área tarifa flutuante), deverá consumir eletricidade e assim por diante. os custos de aquecimento associados ao critério de custo padrão do sistema em comparação com menos de um valor pré-definido, foi inspirado warm-up Sinal de habilitação do sistema.
Sinal de habilitação de aquecimento
O sinal de habilitação de pré-aquecimento pode ser configurado em loop de controle contínuo sob a forma de software, ele pode funcionar na forma de firmware, pode usar o hardware diretamente, pode usar o interruptor mecânico;
Síntese
De acordo com Tesla expressa na literatura de patentes, uma compreensão abrangente para baixo, como um todo deve ser capaz de dizer isso: o sistema de controle de acordo com o programa de tempo de partida, sistema de aquecimento emite um sinal de habilitação para iniciar o sistema de aquecimento warm-up começou no momento apropriado; depois, Use um circuito de comparação de temperatura para monitorar a temperatura da bateria em tempo real e compare a diferença entre a temperatura real da bateria e a temperatura ajustada, desde que a temperatura de realimentação real seja menor que a temperatura ideal e o sinal de habilitação de aquecimento seja continuamente enviado. Determinou-se que o sinal de temperatura real atingiu ou mesmo ultrapassou a temperatura ideal, então pare de enviar o sinal de habilitação de aquecimento.
No final de 2017, Tesla foi adiada ao anunciar a adição de um recurso de aquecimento, por isso não projetou o recurso de aquecimento no carro anterior. Lembre-se do primeiro dia do ano novo de 2016, um Modelo Tesla na Noruega Carregar a estação de carregamento super no processo de carregar o carro inteiro queimou uma temperatura do corpo do veículo elétrico queimando caiu 3 graus. Agora pense nisso, para vender à Noruega que latitude Tesla, não foi pré-aquecida Função? No entanto, olhe para o aquecimento do tempo de pedido de patente, em março de 2008, o horário público é junho de 2010, foi quase uma década. Esse pré-aquecimento não é necessário, ou por qualquer outro motivo? Não é claro. Uma compreensão dos sapatos infantis, você pode falar sobre o Cazaquistão. Este recurso de pré-aquecimento deste Tesla permitirá que a patente, ou de outra forma, veremos.
