پرونده ها

در سال های اخیر، با افزایش آگاهی زیست محیطی و حمایت از سیاست، بازار خودروهای انرژی جدید به سرعت توسعه یافته است.خودروهای الکتریکی به دلیل ویژگی های صفر انتشار و کم سر و صدا تبدیل به جریان اصلی توسعه شده اند. به عنوان یکی از اجزای اصلی وسایل نقلیه الکتریکی، عملکرد باتری بسته به طور مستقیم بر شاخص های مهم مانند برد کروز و ایمنی وسایل نقلیه الکتریکی تأثیر می گذارد.تکنولوژی تعادل بسته باتری نیز به یکی از نقاط داغ در تحقیقات خودروهای الکتریکی تبدیل شده است.. هدف اصلی تکنولوژی تعادل باتری این است که بار، ولتاژ و سایر پارامترها را بین سلول های جداگانه در باتری تعادل دهد.به طوری که از کاهش عمر کل بسته باتری یا حتی ایجاد یک بسته باتری برای داشتن قدرت بیش از حد یا بیش از حد کم در یک سلول جلوگیری شود. حادثه ي امنيتي تکنولوژی تعادل بسته باتری سنتی عمدتا شامل دو روش است: تعادل منفعل و تعادل فعال. تعادل منفعل با استفاده از یک مدار تعادل برای تخلیه یا شارژ باتری، تعادل را به دست می آورد.اما کارایی تعادل آن کم است و نمی تواند از مشکلات مانند بیش از حد شارژ و بیش از حد تخلیه اجتناب کند.تعادل فعال از طریق کنترل هدفمند باتری به تعادل می رسد، اما اجرای آن دشوار است و استراتژی کنترل پیچیده است. برای حل مشکلات فوق، Enerkey یک راه حل تعادل بسته باتری را بر اساس یک استراتژی تعادل ولتاژ پویا پیشنهاد کرد.این راه حل علل تفاوت ولتاژ را در بسته باتری تجزیه و تحلیل می کند و یک الگوریتم کنترل را طراحی می کند که می تواند استراتژی تعادل بسته باتری را در طول کار سازگار کند. This algorithm can realize the balance of the battery pack according to the dynamic voltage balancing strategy based on real-time monitoring of the voltage and power of each cell inside the battery packدر نهایت، اثربخشی این برنامه با آزمایشات تأیید شد. وضعیت تحقیق در مورد تکنولوژی تعادل بسته باتریتحقیقات در مورد تکنولوژی تعادل بسته باتری در دهه 1980 آغاز شد. با ظهور وسایل نقلیه انرژی جدید، توجه بیشتری به آن جلب شده است. هدف از تکنولوژی تعادل باتری، حفظ تعادل شارژ بین سلول های جداگانه در باتری است و جلوگیری از کاهش ظرفیت باتری و کوتاه شدن عمر به دلیل شارژ نامنظم است.در حال حاضر، تحقیقات در مورد تکنولوژی تعادل بسته باتری نتایج زیادی را به دست آورده است که عمدتاً شامل جنبه های زیر است.   1تکنولوژی تعادل سنتی فناوری تعادل بسته باتری سنتی عمدتاً از اجزای مانند مقاومت ها، رله ها و تریستورها برای تعادل استفاده می کند.اصل این است که سلول های تک با ولتاژ بالا در بسته باتری از طریق مقاومت تخلیه شود، رله ها و اجزای دیگر برای دستیابی به ولتاژ مشابه با باتری پیک. تکنولوژی تعادل سنتی دارای مزایای سادگی، قابلیت اطمینان و هزینه کم است، اما دارای نقص هایی مانند بهره وری پایین تعادل و اتلاف انرژی بزرگ است.   2تکنولوژی تعادل هوشمند فناوری تعادل هوشمند در سال های اخیر در مرکز تحقیقات در مورد فناوری تعادل بسته باتری قرار گرفته است.از تکنولوژی الکترونیکی پیشرفته و الگوریتم ها برای کنترل دقیق و مدیریت هر سلول در بسته باتری استفاده می کندتکنولوژی تعادل هوشمند عمدتا به دو روش تقسیم می شود: تعادل منفعل و تعادل فعال. تعادل منفعل به طور عمده هدف تعادل بسته باتری را با تنظیم پارامترها در طول فرآیند شارژ و تخلیه بسته باتری به دست می آورد. تعادل فعال شامل اجزای مانند مدار کنترل و سنسورها به بسته باتری برای نظارت و کنترل وضعیت هر سلول در زمان واقعی است.در نتیجه به هدف تعادل باتری می رسد.تکنولوژی تعادل هوشمند دارای مزایای کارایی تعادل بالا، استفاده از انرژی بالا و ایمنی خوب است.   3تکنولوژی مدیریت انرژی Energy management technology refers to the optimal management and scheduling of battery packs based on battery pack balancing technology and comprehensively considering factors such as battery pack performance characteristicsشرایط عملیاتی خودرو و تقاضای انرژی. فناوری مدیریت انرژی شامل پیش بینی انرژی، تخمین ظرفیت باتری، تشخیص وضعیت سلامت باتری و غیره است. از طریق مدیریت دقیق و کنترل بسته باتری،عمر باتری می تواند طولانی شود، استفاده از انرژی و ایمنی بهبود یافته است. طراحی و بهینه سازی سیستم تعادل بسته باتری خودروهای الکتریکی جدیدThe design and optimization of the new electric vehicle battery pack balancing system aims to improve the efficiency and energy utilization of battery pack balancing while ensuring the safety of electric vehiclesطراحی و بهینه سازی سیستم تعادل باتری جدید خودروهای الکتریکی عمدتا شامل جنبه های زیر است.   1طراحی مدار تعادل مدار تعادل بسته باتری جزء اصلی سیستم تعادل بسته باتری خودروهای الکتریکی است. کلید طراحی آن در تعادل کارایی، استفاده از انرژی و ایمنی است.طراحی مدار تعادل بسته باتری باید ویژگی ها و شرایط کاری بسته باتری را به طور جامع در نظر بگیرد، و راه حل های تعادل مناسب و استراتژی های تعادل را اتخاذ کنند. جنبه های زیر باید در طول فرآیند طراحی در نظر گرفته شوند: انتخاب استراتژی تعادل: هر دو تکنولوژی تعادل سنتی و فناوری تعادل هوشمند مزایا و معایب خود را دارند.و استراتژی تعادل مناسب باید با توجه به وضعیت خاص انتخاب شود.. ساختار مدار تعادل: طراحی ساختاری مدار تعادل نیاز به پاسخگویی به الزامات بهره وری متعادل بالا، استفاده انرژی بالا،ایمنی و قابلیت اطمینان باتریساختارهای مدار تعادل رایج استفاده شده شامل تعادل تقسیم ولتاژ مقاومت، تعادل سوئیچ، تعادل AC و غیره است. کنترل مدار تعادل: کنترل مدار تعادل نیاز به نظارت در زمان واقعی پارامترهای مانند ولتاژ و دمای هر سلول در بسته باتری دارد.و کنترل و تنظیم مطابق با استراتژی تعادل تنظیم شده. 2طراحی سیستم مدیریت انرژی سیستم مدیریت انرژی یکی دیگر از اجزای مهم سیستم تعادل باتری خودروهای الکتریکی است.طول عمر باتری را افزایش دهیدطراحی سیستم مدیریت انرژی باید جنبه های زیر را به طور جامع در نظر بگیرد: انتخاب استراتژی های مدیریت انرژی: استراتژی های مدیریت انرژی شامل استراتژی های شارژ، استراتژی های تخلیه و استراتژی های کنترل بار است.استراتژی های مختلف مدیریت انرژی تأثیرات متفاوتی بر عمر و استفاده از انرژی باتری دارند. کنترل سیستم مدیریت انرژی: کنترل سیستم مدیریت انرژی مستلزم نظارت در زمان واقعی بر وضعیت و تغییرات انرژی هر سلول در بسته باتری است.و کنترل و تنظیم مطابق با استراتژی مدیریت انرژی تعیین شده. بهینه سازی سیستم مدیریت انرژی: از طریق مدیریت دقیق و برنامه ریزی بسته های باتری، استفاده از انرژی و عمر بسته باتری می تواند بهینه شود.و عملکرد و ایمنی وسایل نقلیه الکتریکی می تواند بهبود یابد. 3طراحی سیستم حفاظت از ایمنی باتری سیستم حفاظت از ایمنی باتری یکی دیگر از اجزای مهم سیستم تعادل باتری خودروهای الکتریکی است که برای اطمینان از ایمنی خودروهای الکتریکی طراحی شده است.سیستم حفاظت از ایمنی باتری به طور عمده شامل حفاظت از شارژ بیش از حد است، حفاظت از تخلیه بیش از حد، محافظت از مدار کوتاه، حفاظت از بیش از حد درجه حرارت و سایر توابع.تصادفات خطرناک در بسته باتری می تواند اجتناب شود. تحقیقات نظری در مورد طراحی سیستم تعادل بسته باتری1تجزیه و تحلیل علل تفاوت ولتاژ در بسته باتری تفاوت ولتاژ داخلی بسته باتری عمدتاً به دلیل تفاوت در مقاومت داخلی، سرعت واکنش الکتروشیمیایی و سایر عوامل بین سلول های فردی است. در عملیات واقعی، به دلیل عمر مختلف و تعداد چرخه های شارژ و تخلیه سلول های مختلف، مقاومت داخلی سلول ها متفاوت است.که به نوبه خود باعث تفاوت در ولتاژ داخلی باتری می شود.علاوه بر این، به دلیل پدیده خود تخلیه باتری، قرار دادن طولانی مدت باعث کاهش قدرت باتری می شود، که منجر به تفاوت ولتاژ در بسته باتری می شود. 2استراتژی تعادل ولتاژ پویا استراتژی تعادل ولتاژ پویا یک استراتژی کنترل است که می تواند استراتژی تعادل بسته باتری را در طول کار به طور سازگار تنظیم کند. This strategy dynamically adjusts the working status of the balancing circuit according to the voltage and power of each cell inside the battery pack to achieve balance of the battery pack and avoid problems such as overshoot and over-discharge. از نظر پیاده سازی خاص، ما سیستم تعادل باتری را به دو بخش تقسیم می کنیم: کنترل کننده تعادل و مدار تعادل.کنترل کننده تعادل کنترل ولتاژ و قدرت هر سلول در داخل بسته باتری در زمان واقعی، وضعیت کار مدار تعادل را بر اساس استراتژی تعادل ولتاژ پویا محاسبه می کند.و سپس کنترل وضعیت سوئیچ کردن مدار تعادل برای دستیابی به تعادل بسته باتری. 3الگوریتم کنترل هسته استراتژی تعادل ولتاژ پویا الگوریتم کنترل است. ما یک کنترل کننده تعادل باتری بسته را بر اساس الگوریتم کنترل PID طراحی کردیم.این کنترل کننده می تواند ولتاژ و قدرت هر سلول را در بسته باتری تعادل دهد زمانی که تفاوت ولتاژ در بسته باتری کوچک باشد، جلوگیری از تجاوز، تخلیه بیش از حد و سایر مشکلات. پارامترهای ورودی کنترل کننده شامل ولتاژ و قدرت هر سلول داخل بسته باتری است. از طریق نظارت و تجزیه و تحلیل در زمان واقعی این پارامترها،حالت کار مدار تعادل را می توان محاسبه کرد، در نتیجه به تعادل باتری می رسد. از نظر پیاده سازی خاص، ما الگوریتم کنترل PID را اتخاذ کردیم و مکانیسم بازخورد و کنترل مبهم را برای اطمینان از دقت کنترل و اثر کنترل اضافه کردیم.مکانیسم بازخورد می تواند به طور پویا پارامترهای الگوریتم کنترل را با توجه به حالت خروجی کنترل کننده تعادل تنظیم کند.، به این ترتیب به کنترل دقیق تر تعادل دست می یابیم. علاوه بر این، ما الگوریتم های کنترل متفاوتی را برای انواع مختلف بسته های باتری طراحی کرده ایم.الگوریتم کنترل یک باتری لیتیوم باید عوامل مانند سرعت واکنش شیمیایی در داخل باتری را در نظر بگیرد.، و همچنین ویژگی های شارژ و تخلیه باتری لیتیوم، به منظور تدوین استراتژی های تعادل و الگوریتم های کنترل مربوطه. تأیید تجربیبرای اثبات اثربخشی سیستم تعادل بسته باتری پیشنهادی، ما یک سری آزمایشات انجام دادیم. اول، ما انواع مختلف بسته های باتری از جمله سرب اسید،هیدرید نیکل فلزی، و لیتیوم. از طریق آمار و تجزیه و تحلیل داده های تجربیما متوجه شدیم که استراتژی تعادل ولتاژ پویا و الگوریتم کنترل پیشنهادی می تواند به طور موثر به تعادل بسته باتری برسد و از تجاوز جلوگیری کند، تخلیه بیش از حد و مشکلات دیگر. دوم، ما آزمایش های طولانی مدت انجام دادیم. در این آزمایش، ما بسته باتری را در محیط های مختلف قرار دادیم، سناریوهای مختلف استفاده را شبیه سازی کردیم،و سپس عملکرد باتری را کنترل می کند.. از طریق آمار و تجزیه و تحلیل داده های تجربی، ما دریافتیم که سیستم تعادل بسته باتری پیشنهادی دارای قابلیت اطمینان و ثبات بالا است و می تواند نیازهای استفاده را در سناریوهای مختلف برآورده کند. در نهایت، ما همچنین آزمایشات کاربردی را انجام دادیم. ما سیستم تعادل بسته باتری پیشنهادی را به یک خودرو الکتریکی جدید اعمال کردیم و یک آزمایش جاده ای انجام دادیم.از طریق تجزیه و تحلیل داده های تست درایو، ما متوجه شدیم که عملکرد خودروهای الکتریکی به طور قابل توجهی بهبود یافته است، از جمله دامنه کروز، عملکرد شتاب و جنبه های دیگر. با توسعه سریع وسایل نقلیه الکتریکی، تحقیقات و بهینه سازی سیستم های تعادل باتری بسته توجه فزاینده ای را به خود جلب کرده است.تمرکز بر تحقیق در مورد سیستم تعادل باتری خودروهای الکتریکی، ما یک بحث عمیق در مورد تکنولوژی تعادل بسته باتری، سیستم مدیریت انرژی و سیستم حفاظت از ایمنی بسته باتری انجام دادیم. با تجزیه و تحلیل وضعیت توسعه و مشکلات موجود در فناوری تعادل بسته باتری، یک برنامه بهینه سازی برای فناوری تعادل هوشمند پیشنهاد می شود.و روش طراحی ساختار مدار تعادل و کنترل مورد بحث قرار می گیرد. به طور کلی، سیستم تعادل باتری خودروهای الکتریکی بخش مهمی از توسعه تکنولوژی خودروهای الکتریکی است.و بهینه سازی و بهبود آن برای عملکرد و ایمنی وسایل نقلیه الکتریکی بسیار مهم است.