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Un artículo para entender los conceptos básicos de la batería de alimentación
- Jun 20, 2018 -

F o los ingenieros de la planta anfitriona,   el conocimiento del poder   debe conocerse la batería , que es una de las tres principales tecnologías principales de energía (batería, motor, control electrónico). Sin embargo, en la actualidad, muchos ingenieros saben poco sobre la batería de potencia. La razón principal es que la batería de potencia está en el campo eléctrico , y el Instituto del Automóvil no . Aquí hay algunas presentaciones breves para su referencia.

1. ¿Qué es una batería? ¿Cuál es su función?

Hablemos de la piscina primero. Las tazas, los cubos, los tanques de agua, las piscinas, las copas, los barriles, las piscinas y los estanques aquí tienen una característica común ,   la función es retener el agua . Sin embargo, el agua es líquida y fluye cuesta abajo .   Aquí está la pregunta, cuando el grupo con   un agujero perforado , y se vierte el agua. Un charco de agua eventualmente se secará. ¿Cuál es la verdad científica en este proceso?

a) piscina vacía, el volumen vacío puede contener agua;

b) El agua en sí no puede entrar en la piscina, es la persona que la vierte ;

c) Con la existencia de presión de agua, el agua fluirá de la altura a la tierra.

De la misma manera, la batería es el volumen de " electricidad " . Al principio , el interior de la batería está " vacío " y no hay electricidad. La electricidad es cargada por personas y debido a la diferencia de voltaje , la batería puede descargarse .

El grupo es sobre el principio de la física y contiene agua, que es la estructura molecular. Sin embargo, el   la batería se trata del principio de la electroquímica y está equipada con " electricidad ", que es más pequeña que las moléculas.

2. El conocimiento básico de las baterías secas

Las radios, grabadores, cámaras, relojes electrónicos, juguetes y otras baterías de uso común se clasifican como baterías secas. El electrolito en una celda seca es una pasta no fluida llamada celda seca (ver Figura 1), que es lo que se dice con respecto a una celda con un electrolito móvil.

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Figura 1 Forma de celda seca y estructura interna

La carcasa exterior es un contenedor cilíndrico de zinc. Una varilla de carbón se coloca en el centro del cilindro de zinc, y una tapa de cobre se fija en la parte superior de la varilla de carbón. Las barras de carbón y las latas de zinc se llaman electrodos para las células secas. La barra de carbón que recoge la carga positiva se llama electrodo positivo (el símbolo +, indica el electrodo positivo de la batería), y el tubo de zinc que recoge la carga negativa se llama electrodo negativo (el símbolo - indica el electrodo negativo de la batería).

El principio básico de la descarga: el dióxido de carbono se llena con dióxido de magnesio, el electrodo de zinc forma la capa de la celda seca y el electrodo de carbono se coloca en el centro. Los electrones se dan con metal de zinc electrizado (oxidación) y la corriente eléctrica que fluye hacia el exterior llega al electrodo de carbono. El dióxido de magnesio cerca del electrodo de carbono obtiene electrones (acción reductora) para generar iones de hidróxido, y forma un nuevo compuesto llamado óxido de magnesio. La reacción de oxidación expulsa los electrones del electrodo negativo de la batería y la reacción de reducción los absorbe en el electrodo positivo. Las baterías secas no tienen características de recarga para el usuario y son baterías desechables.

3. La batería de alimentación debe ser recargable

(1) La mayor diferencia entre las baterías secas y las baterías de corriente es:

a) El electrolito de la batería seca es una pasta no fluida y no tiene características de recarga;

b) La batería de alimentación es un electrolito en el que pueden fluir electrolitos de iones de litio, y puede cargarse miles de veces;

(2) Similitudes básicas entre baterías secas y baterías de corriente:

a) Electrodo positivo, electrodo negativo, carcasa, reacción electroquímica;

b) La batería seca y la batería de potencia tienen las mismas características físicas en el monómero, y son cilíndricas y cuadradas.

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Figura 2 Batería de alimentación redonda y cuadrada

4. ¿ Cuál es el significado de la batería de potencia? ¿Por qué necesita hacer una batería después de conectar una sección en serie (paralelo)?

Para los ingenieros del fabricante del motor, el carro de combustible es un tanque de combustible, que es un volumen líquido. Pero al ver que el coche eléctrico es una batería de potencia detrás de otra, abra la batería, hay muchas secciones de una batería. ¿Puedes hacer una batería directamente desde una batería de energía?

La linterna generalmente está equipada con dos baterías secas, algunas con tres secciones y cinco secciones. Las especificaciones de celda seca son N ° 1, N ° 2 y N ° 5. La batería de potencia llamada batería   el monómero, y   llamado un grupo en paralelo de un módulo. Los módulos conectados en serie   llamado paquete de batería, y el paquete de batería se llama sistema de batería en serie.

Monómero (o bloque único) es la unidad más pequeña de producto de la batería. ¿Puedes hacer una batería grande? Por ejemplo, ponga 3 pilas en una linterna. En la práctica, esta es una deficiencia del principio de las celdas electroquímicas. Una sección de la batería seca solo puede hacer 1.5V, la gente necesita 3V de potencia, debe haber 2 baterías secas en serie. La capacidad de una sola célula no se puede hacer muy bien. La gente tiene que tener una fuente de alimentación muy grande y deben conectar celdas individuales en paralelo.

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Figura 3 Estructura interna de un paquete de baterías de poder

El suministro de energía del vehículo generalmente es de 300 V, 200 A o más, el método básico actual es unir una sola batería en un módulo, la batería del módulo en un paquete de baterías en serie y el paquete de baterías en un sistema de alimentación en serie.

5. ¿Qué es el sistema de administración de la batería (BMS) y cuál es su función?

El bus eléctrico de 12 metros generalmente tiene 6-8 paquetes de baterías, y cada paquete de baterías está conectado en paralelo (en serie) con miles de baterías individuales. Entonces, ¿cómo funcionan muchos sistemas de batería con un cierto número de celdas de batería individuales de manera ordenada? Simplemente, la organización genera gestión. El sistema de administración de la batería nace.

La batería individual es un objeto, del mismo modo, la administración de la batería también debe ser un " objeto " , en lugar de una persona. Este objeto es el sistema de gestión informática. En resumen, el sistema de gestión de la batería (BMS) es un sistema de gestión inteligente que se aplica con tecnología informática.

Proceso de trabajo de la batería de iones de litio: durante el proceso de carga y descarga, los iones de litio se mueven hacia adelante y hacia atrás entre los polos positivo y negativo a través del electrolito. La cantidad de iones de litio que regresan a casa no es suficiente. Debe estar bien controlado. Si es así, puede recargarse repetidamente sin reducir la capacidad. De lo contrario, la capacidad de la batería se reducirá de forma permanente o incluso explotará.

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Figura 4 Objetos y contenido de administración del Sistema de administración de batería (BMS)

El sistema de gestión de la batería está estrechamente integrado con la batería de potencia del vehículo eléctrico. El sistema de administración de la batería generalmente tiene la función de medir el voltaje de la batería para evitar condiciones anormales, como sobrecarga de la batería, sobrecarga y sobretemperatura. Su función básica es: detección en tiempo real de voltaje, corriente y temperatura, detección de fugas, gestión térmica, gestión de ecualización de la batería, recordatorio de alarma, cálculo de la capacidad restante (SOC), potencia de descarga, informe del grado de deterioro de la batería (SOH) y la capacidad restante (SOC) ayudan a que funcione, también utiliza el algoritmo para controlar la potencia máxima de salida y para usar el algoritmo para controlar el cargador para la carga de corriente óptima. Además, mediante el uso de la interfaz de bus CAN , el controlador de a bordo y el control del motor, el sistema controla las comunicaciones en tiempo real.

6. Las funciones básicas de los tres subsistemas importantes del sistema de gestión de la batería

(1) Función de estimación SOC

Es muy importante estimar con precisión el valor SOC, y su algoritmo es uno de los principales competidores de las empresas relacionadas. El SOC tiene una alta precisión de estimación y puede tener un mayor rango de crucero para la misma cantidad de baterías. Por lo tanto, la estimación SOC de alta precisión puede reducir efectivamente el costo requerido de la batería. El SOC es la información de transmisión calculada en función de la información de característica externa supervisada. El SOC informa al propietario de la potencia actual, también permite que el automóvil comprenda su propia potencia, evitando sobrecargas y sobrecargas, para ayudar a mejorar la consistencia del equilibrio y aumentar la potencia de salida. El interior del sistema se calcula a través de algoritmos complejos para garantizar el funcionamiento continuo y estable de la seguridad del vehículo.

(2) función de gestión térmica

La gestión térmica incluye principalmente la determinación del rango óptimo de temperatura de funcionamiento de la batería, el cálculo del campo térmico de la batería y la predicción de la temperatura, la selección del medio de transferencia de calor. Asegúrese de que la batería funcione dentro del rango de temperatura adecuado y reduzca la diferencia de temperatura entre los módulos de batería individuales.

(3) Función de control de equilibrio

El control equilibrado se divide en equilibrio activo y equilibrio pasivo. La ecualización activa es equilibrar la capacidad o la diferencia de voltaje generada entre las celdas de la batería durante la carga, descarga o colocación del paquete de baterías para eliminar las diversas inconsistencias generadas dentro de la batería.

El enfoque equilibrado se basa principalmente en la ecualización pasiva, y la batería individual se usa para derivar las resistencias de resistencia de potencia en paralelo, y solo puede realizar el trabajo de ecualización durante el proceso de carga. El principio de funcionamiento es encontrar la diferencia entre las celdas de la serie a través del recogida de la tensión y para establecer el "voltaje de umbral superior" de la tensión de carga como punto de referencia. Cuando se detecta la tensión del umbral superior y se detecta la diferencia con la batería del grupo adyacente, es decir, la batería con el mayor voltaje de celda individual en el grupo de baterías se descarga en paralelo por la resistencia de consumo de energía de la celda individual, y pronto. La celda individual con el voltaje más bajo alcanza el "voltaje de umbral superior" como un ciclo de equilibrio.

 


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