طريقة التعامل مع شحن بطارية الليثيوم الخاصة بالمركبة الكهربائية

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Portable Power Station Supplier

يمكن استخدام معظم الأنظمة الإلكترونية الجديدة (باستثناء أنظمة السلامة النشطة والقيادة الذاتية وأنظمة الترفيه المعلوماتي) للمساعدة في تحقيق توفير الطاقة، مثل تقنية الحقن المباشر وأنظمة بدء التشغيل والإيقاف ونظام BLDC للجسم. المحركات والشاسيه الكترونيا. تعزز أنظمة انبعاثات ثاني أكسيد الكربون (المحدودة بـ 95 جم / كم) الحاجة الملحة إلى تحسين كفاءة الوقود ومستوى الكهرباء التلقائي، وخاصة في مراكز المدن المزدحمة بالحركة المرورية والمدينة الكبرى، لتقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون والجسيمات بشكل كبير للحفاظ على جودة الهواء.

العوامل التالية تمثل وتؤثر على الاتجاه المستقبلي ونجاح المركبات الكهربائية (EVs): ● تكنولوجيا البطاريات–كثافة الطاقة والحجم والسعر ● الأميال والكفاءة ● أداء الشحن والوقت وبناء البنية التحتية ● السعر والحوافز والسياسات الضريبية ● الموثوقية وتكلفة الصيانة ● السلامة في حالة وقوع الحادث، يجب أن يكون النظام الإلكتروني مزودًا بجميع وسائل تخزين الطاقة. تم فصل المكونات (مثل البطاريات والسعات ومكونات الاستشعار). سيؤدي توجيه القلم عالي الجهد مباشرة إلى إحداث أضرار جسدية خطيرة للسائق والركاب ورجال الإنقاذ في حالات الطوارئ.

من أجل إطلاق الطاقة مثل عناصر تخزين الطاقة هذه، يجب توصيل الحمل الافتراضي المقاوم على الفور. إن إدارة الطاقة الذكية مهمة جدًا لضمان أن جميع الاستخدامات المتعلقة بالأمن (مثل الفرامل، والتوجيه، وفرشاة المطر، والإضاءة، وأنظمة السلامة السلبية، وما إلى ذلك) مهمة جدًا أثناء القيادة لمسافات طويلة.

بالإضافة إلى أنظمة الأمان الإلكترونية ذات الأولوية القصوى في استهلاك الطاقة، ينبغي أيضًا مراعاة إلكترونيات الراحة. تكييف الهواء في الصيف، وكذلك تدفئة الركاب في الشتاء وإزالة النوافذ هي سيارة حديثة غير متوفرة والمعدات. إن التحدي الكبير في تصميم المركبات الكهربائية هو تقليل استهلاك الطاقة لهذه الأحمال العالية الطاقة.

المهمة الأكثر أهمية هي توفير محطة شحن كافية في منطقة تشغيل السيارة (خاصة عند ركن السيارة). يعد الشحن السريع مهمًا جدًا للمستخدمين النهائيين، لأنه عادةً لا ينتظر أي مستخدم حتى يفيض البطارية لأكثر من ساعتين. أثناء وقت العمل أو زيارات العمل أو التسوق، لا تعد السيارات الكهربائية الحديثة غريبة.

وبالإضافة إلى ذلك، فإن التدابير التحفيزية ضرورية، مثل تدابير الخصم، والطاقة البديلة، وخفض رسوم مواقف السيارات. إن أحد العناصر الداعمة الأساسية للسيارات الكهربائية هو نظام شحن البطارية. وظيفتها الدقيقة هي تحويل التيار المتردد (AC) إلى تيار مستمر (DC)، وتنفيذ وظيفة تصحيح معامل القدرة (PFC)، بالإضافة إلى ملف تعريف الشحن، ونظام البطارية المطابق.

شحن البطارية له طريقتان مهمتان ولكل منهما مميزاتها الخاصة: 1. على متن الطائرة: شحن التيار المتردد أحادي الطور وثلاثي الطور للشبكة - سهولة توصيل الشبكة. - لا توجد بنية تحتية كبيرة للشحن.

2. بدون لوحة: شحن سريع للغاية وكبير بنقطة مستقيمة غير مخصصة للسيارة - وقت قصير، طاقة عالية، أداء شحن سريع - جزء أساسي من البنية التحتية للشحن لنظام شحن السيارة مع شاحن DC عالي الطاقة العالمي هو محول AC / DC كامل مدمج في شبكة الجسم. يقوم بربط السيارة بشبكة التيار المتردد ويحول طاقة التيار المتردد إلى تيار مستمر.

نظرًا لأنه ذو جهد عالي، فمن المؤكد أن الأمان يصبح مهمًا جدًا قيد الاستخدام. يجب أن تتوافق جميع الأنظمة الإلكترونية مع معايير الجودة الخاصة بالسيارات. خيار آخر هو استخدام شاحن DC / DC غير مخصص للسيارات لإدخال تيار مستمر عالي الجهد إلى المركبات الكهربائية ليحل محل التيار المتناوب.

يمكن لهذه الطريقة توفير وظيفة شحن عالية الطاقة للغاية، ولا تحمل الشاحن للمساعدة في تقليل وزن شاحن السيارة على الجسم وتوفير الكثير من المساحة، وهي مسؤولة فقط عن التحكم في مرحلة شحن البطارية والاتصال بشاحن غير السيارة. يتيح هذا للسيارة الابتعاد عن جهد التيار المتردد وعدم الحاجة إلى القلق بشأن مخاطر السلامة ذات الصلة التي يجلبها، ويمكنه أيضًا تقليل جهد الذروة الفوري الذي قد تتحمله وحدة التحكم الإلكترونية. وتتوفر في السوق شواحن ذات طاقة قصوى، والتي سيتم الاستثمار فيها تدريجياً في البنية التحتية للنقل، مثل مواقف السيارات ومواقف الحافلات.

الطريقة الثالثة هي أنه يوجد حاليًا استشعار لا تلامسي لا نهاية له. ويهدف هذا المشروع إلى توفير مرافق شحن في كل مكان تقريبًا لتقليل وقت الشحن، فضلاً عن توفير خدمات الشحن الفورية تقريبًا. ينبغي لصناعة أشباه الموصلات النشطة والسلبية أن تصمم مكونات جديدة لتقليل تكلفة أجهزة التحكم والمحركات الخاصة بالمركبات الكهربائية.

ومن بينها التكامل الميكانيكي + محرك الجهد العالي لتحسين الجزء الرئيسي من الموثوقية وتحسين الكفاءة. المحولات متعددة المراحل والعاكسات هي فئة من الاستخدامات المفيدة. يعمل جميع مصنعي المكونات المهمة على تطوير مكونات جديدة فعالة من حيث التكلفة وتقنيات جديدة لتلبية مستويات الطاقة العالية والطاقة العالية.

المكونات المطلوبة في السيارة الكهربائية هي: ● وحدة IGBT لمحرك المحرك والعاكس ● MOSFET عالي الجهد ● محاثة ترشيح التيار الكبيرة ● محول مسطح ● مقرن ضوئي ● مرحلات صلبة ● مقاومة الجهد العالي ● حد الثرمستور PTC ● الصمام الثنائي عالي الجهد ● تحتاج المكونات السلبية لوحدة جسر الدوران إلى مساحة أكبر وتكون تكلفتها عالية. ويعتبر تصميمها أيضًا أكثر أهمية من تصميم وحدة المكونات النشطة لأشباه الموصلات. تهدف طوبولوجيا الدائرة الجديدة إلى تحسين تردد تبديل الدائرة، ويمكنها تقليل حجم العناصر السلبية (مثل المحولات والمرشحات ومكونات تخزين الطاقة).

تتضمن هذه الطوبولوجيات سعة غشاء رقيق يمكن استخدامها لحافلة التيار المستمر أو سعة الألومنيوم المخزنة، ومقاومة الاختبار للضغط العالي والاختبارات الكهربائية الكبيرة. يتمتع المحول المستوي بمعالجة سحرية لدوائر التردد العالي للتبديل ويمكنه توفير كفاءة مثالية في استخدام محولات DC / DC ذات الجهد العالي. تنقسم المحركات الإلكترونية للسيارات الكهربائية إلى فئتين: ● الاستخدام عالي الضغط (خط بطارية 150 فولت تيار مستمر - 550 فولت تيار مستمر) ● الاستخدام منخفض الجهد (حمل 12 فولت) يستخدم للتبديل من بطارية ليثيوم إلكترون عالية الضغط إلى محول تيار مستمر / تيار مستمر بإخراج 12 فولت للتطبيقات الضيقة حمل منخفض الطاقة 100 وات وما دون.

لتحقيق الكفاءة الشاملة لهذه المحولات قدر الإمكان. أحد أكبر التحديات التي تواجه السيارات الكهربائية هو ضمان كفاءة محركات السيارات التي تعمل بأشباه الموصلات ذات الجهد العالي. علاوة على ذلك، فإن السلامة الشخصية تشكل أيضًا مصدر قلق كبير.

يتم عرض شرارة لتنبيه مفتاح الجهد العالي، ويتم تفريغ البطارية والمكونات الأخرى باستخدام مقاومة الطاقة الافتراضية. يمكن أن يؤدي هذا إلى إزالة الطاقة بسرعة، مع التنبيه إلى النار. يعد فصل توصيل البطارية في حالات الطوارئ فئة أخرى لتحسين وإعادة تصميم النهج الحالي واسع النطاق.

وكما هو الحال في السيارة العادية، فإن مهندس تصميم أنظمة المركبات الكهربائية يرغب أيضًا في تقليل عدد المكونات. ومن الأمثلة على تحقيق هذا الهدف سلسلة جديدة من المقاومات المقاومة للجهد الكهربي ذات خصائص الدقة الممتازة في تصنيف القدرة 3 كيلو فولت وما دون. يمكن لمقاومات تقسيم الجهد عالية الضغط المثبتة على السطح هذه أن تحل محل 20-40 مقاومة فردية تقليدية.

يتم استخدامها حاليًا كمقسم فاصل عائم لاختبار استقرار الجهد لنظام اللوحة، ودعم تعديل انخفاض الجهد لتحسين الكفاءة. تصاحب الأجزاء المختلفة من المركبات الكهربائية تحدياتها الفريدة. على سبيل المثال، يعتبر محول DC / DC العازل لتشغيل المحرك لضاغطات تكييف الهواء فعالاً للغاية.

في هذا التصميم، يحتوي على مكون منفصل ذو ارتفاع منخفض للغاية. عندما يكون الجهد أعلى من 30 فولت تيار متردد و60 فولت تيار مستمر، فمن الضروري تعزيز حماية الصدمات الكهربائية ضد جسم الإنسان. الجهد المنخفض (12 فولت الأجزاء الرقمية / المحاكاة ومحطات الجهد العالي ضرورية).

ستتأثر هذه الفئات بالتوحيد القياسي: تدعم المركبات الكهربائية حاليًا القيادة لمسافات قصيرة (50 كم يوميًا، حتى 100 كيلومتر)، ولكنها لا تستطيع تلبية متطلبات القيادة لمسافات طويلة (أكثر من 150 كم). وبما أن السعر الحالي للسيارات الكهربائية أعلى من السيارات التقليدية، فإن الاستثمار في البنية التحتية للشحن وتطوير مصادر الطاقة البديلة (الرغبة في الاعتماد على قوة الحكومة وتدابير الحوافز) يمكن أن يدفع إلى تطوير السيارة الكهربائية الخالصة (BEV) على نطاق واسع. .