Aku moodulite ülevaade
Akumoodulid on elektriautode oluline osa. Nende ülesanne on ühendada mitu akuelementi tervikuks, mis tagab elektriautode tööks piisavalt energiat.
Akumoodulid on akukomponendid, mis koosnevad mitmest akuelemendist ja on elektrisõidukite oluline osa. Nende ülesanne on ühendada mitu akuelementi tervikuks, et pakkuda elektrisõidukitele või energia salvestamise toimingutele piisavalt energiat. Akumoodulid ei ole mitte ainult elektrisõidukite toiteallikas, vaid ka üks olulisemaid energiasalvestusseadmeid.
Akumoodulite sünd
Masinatööstuse seisukohast on üheelemendilistel akudel probleeme, nagu halvad mehaanilised omadused ja ebasõbralikud välisliidesed, sealhulgas peamiselt:
1. Väline füüsiline olek, näiteks suurus ja välimus, on ebastabiilne ja muutub elutsükli jooksul oluliselt;
2. Lihtsa ja usaldusväärse mehaanilise paigaldus- ja kinnitusliidese puudumine;
3. Mugava väljundühenduse ja oleku jälgimise liidese puudumine;
4. Nõrk mehaaniline ja isolatsioonikaitse.
Kuna üheelemendilistel akudel on ülaltoodud probleemid, on vaja lisada kiht nende muutmiseks ja lahendamiseks, et akut saaks hõlpsamini kokku panna ja kogu sõidukiga integreerida. Selle loomuliku valiku tulemusel on moodul, mis koosneb mitmest kuni kümnest või kahekümnest akust, millel on suhteliselt stabiilne väline olek, mugav ja usaldusväärne mehaaniline väljund, jälgimisliides ning täiustatud isolatsioon ja mehaaniline kaitse.
Praegune standardmoodul lahendab mitmesuguseid akude probleeme ja sellel on järgmised peamised eelised:
1. See võimaldab hõlpsalt automatiseeritud tootmist ja sellel on kõrge tootmistõhusus ning toote kvaliteeti ja tootmiskulusid on suhteliselt lihtne kontrollida;
2. See võib saavutada kõrge standardiseerimise taseme, mis aitab oluliselt vähendada tootmisliini kulusid ja parandada tootmise efektiivsust; standardliidesed ja spetsifikatsioonid soodustavad täielikku turukonkurentsi ja kahesuunalist valikut ning säilitavad kaskaadi kasutamise parema toimivuse;
3. Suurepärane töökindlus, mis tagab akudele hea mehaanilise ja isolatsioonikaitse kogu elutsükli jooksul;
4. Suhteliselt madalad toorainekulud ei avalda elektrisüsteemi lõplikule montaažikulule liiga suurt survet;
5. Minimaalne hooldatav ühikuväärtus on suhteliselt väike, millel on märkimisväärne mõju müügijärgsete kulude vähendamisele.
Aku mooduli koostise struktuur
Akumooduli koostise struktuur hõlmab tavaliselt akuelementi, aku haldussüsteemi, akukarpi, aku pistikut ja muid osi. Akuelement on akumooduli kõige põhilisem komponent. See koosneb mitmest akuüksusest, tavaliselt liitiumioonakust, millel on kõrge energiatihedus, madal isetühjenemise kiirus ja pikk kasutusiga.
Aku haldussüsteem on loodud aku ohutuse, töökindluse ja pika eluea tagamiseks. Selle peamised funktsioonid hõlmavad aku oleku jälgimist, aku temperatuuri reguleerimist, aku ülelaadimise/ületühjenemise kaitset jne.
Akukarp on akumooduli välimine kest, mida kasutatakse akumooduli kaitsmiseks väliskeskkonna eest. Akukarp on tavaliselt valmistatud metallist või plastmaterjalist, millel on korrosioonikindlus, tulekindlus, plahvatuskindlus ja muud omadused.
Aku pistik on komponent, mis ühendab mitu akuelementi tervikuks. See on tavaliselt valmistatud vasest, millel on hea juhtivus, kulumiskindlus ja korrosioonikindlus.
Aku mooduli jõudlusnäitajad
Sisetakistus viitab aku töötamise ajal läbiva voolu takistusele, mida mõjutavad sellised tegurid nagu aku materjal, tootmisprotsess ja aku struktuur. See jaguneb oomiliseks sisetakistuseks ja polarisatsiooni sisetakistuseks. Ohmiline sisetakistus koosneb elektroodimaterjalide, elektrolüütide, diafragmade ja erinevate osade kontakttakistusest; polarisatsiooni sisetakistus on põhjustatud elektrokeemilisest polarisatsioonist ja kontsentratsioonide erinevuse polarisatsioonist.
Erienergia – aku energia mahu- või massiühiku kohta.
Laadimise ja tühjenemise efektiivsus – mõõt, mis näitab, mil määral aku laadimise ajal tarbitav elektrienergia muundatakse keemiliseks energiaks, mida aku suudab salvestada.
Pinge – aku positiivse ja negatiivse elektroodi vaheline potentsiaalne erinevus.
Avatud ahela pinge: aku pinge, kui välist vooluringi ega koormust pole ühendatud. Avatud ahela pingel on teatud seos aku allesjäänud mahtuvusega, seega mõõdetakse aku pinget tavaliselt aku mahtuvuse hindamiseks. Tööpinge: aku positiivse ja negatiivse elektroodi vaheline potentsiaalide vahe, kui aku on tööolekus, st kui vooluringis läbib vool. Tühjenduspinge: pinge, mis saavutatakse pärast aku täielikku laadimist ja tühjenemist (kui tühjenemine jätkub, toimub ületühjendamine, mis kahjustab aku eluiga ja jõudlust). Laadimise katkestuspinge: pinge, mis tekib laadimise ajal, kui konstantne vool muutub konstantseks pingeks.
Laadimis- ja tühjenemiskiirus – aku tühjendatakse fikseeritud voolutugevusega 1H ehk 1C jooksul. Kui liitiumaku mahutavus on 2Ah, siis aku 1C on 2A ja 3C on 6A.
Paralleelühendus – Akude mahtuvust saab suurendada nende paralleelühenduse teel ning mahtuvus = ühe aku mahtuvus * paralleelühenduste arv. Näiteks Changan 3P4S mooduli puhul on ühe aku mahtuvus 50 Ah, seega on mooduli mahtuvus = 50 * 3 = 150 Ah.
Jadaühendus – Akude pinget saab suurendada neid jadamisi ühendades. Pinge = ühe aku pinge * stringide arv. Näiteks Changan 3P4S mooduli puhul on ühe aku pinge 3,82 V, seega mooduli pinge = 3,82 * 4 = 15,28 V.
Elektriautode olulise komponendina mängivad liitiumaku moodulid võtmerolli elektrienergia salvestamisel ja vabastamisel, energia pakkumisel ning akude haldamisel ja kaitsmisel. Neil on teatud erinevused koostise, funktsiooni, omaduste ja rakenduse osas, kuid kõigil on oluline mõju elektriautode jõudlusele ja töökindlusele. Tehnoloogia pideva arengu ja rakenduste laienemisega arenevad liitiumaku moodulid jätkuvalt ning annavad üha suurema panuse elektriautode reklaamimisse ja populariseerimisse.
Postituse aeg: 26. juuli 2024
