Ո՞րն է էներգիայի վերականգնման մեխանիզմը լիթիումային մարտկոցներում:
SEPTA-ի 2019 թվականի տեղադրումը պատմում է ձեզ ամեն ինչ այն մասին, թե որտեղ ենք մենք վերականգնողական համակարգերով: Նրանք 1,5 ՄՎտ լիթիումի-իոնային բանկ են գցել ենթակայանում, որը առաջին տարում հավաքել է մոտ 500,000 ԱՄՆ դոլար-կեսը՝ էլեկտրաէներգիայի կրճատված ծախսերից, կեսը՝ հաճախականության կարգավորման շուկաներից (scientificamerican.com): Ոչ այն պատճառով, որ նրանք նոր բան են հորինել։ Քանի որ էլեկտրաքիմիան վերջապես հասավ այն բանին, ինչ ուզում էին տարանցիկ ինժեներները 1920-ականներից սկսած:
Էլեկտրաշարժիչներն աշխատում են հետընթացով: վերջ։ Երբ ձեր EV-ն դանդաղում է, շարժիչը դառնում է գեներատոր: Կինետիկ էներգիան վերածվում է հոսանքի, հոսանքը հոսում է փաթեթի մեջ, բջիջները վերալիցքավորում են: Մենք այն անվանում ենք վերականգնողական արգելակում, բայց ֆիզիկայի մեջ ոչ մի էկզոտիկ բան չկա-պարզապես այն, որ մարտկոցի տեխնոլոգիան տասնամյակներ է ծախսել չափազանց դանդաղ, չափազանց թանկ կամ չափազանց փխրուն, որպեսզի այն աշխատի մասշտաբով:
Արդյունավետության խնդրի մասին ոչ ոք չի խոսում
Ահա թե որտեղ է այն դառնում հետաքրքիր: Շարժիչի-քանի որ-գեներատորի արդյունավետությունն աշխատում է 85-92%, կախված ձեր արագությունից և ծանրաբեռնվածությունից: Inverter-ը ևս մեկ կտրվածք է վերցնում, մոտավորապես 95%, եթե այն ճիշտ է նախագծված: Մարտկոցն ինքնին լիցքավորվո՞ւմ է: 90-95% լավ պայմաններում։ Միացրեք այն, և դուք կունենաք 60-70% ընդհանուր վերականգնողական արդյունավետություն:
Սարսափելի է հնչում, քանի դեռ չեք հիշում, այլընտրանքն այն է, որ շփման բարձիկներն ամեն ինչ վերածում են թափոնների ջերմության. 60% ինչ-որ բանի 0%-ը գերազանցում է ոչնչի 0%-ին:
Այն, ինչ իրականում սահմանափակում է ամբողջ համակարգը, վճարի ընդունումն է: Լիթիումի իոնները պետք է գաղթեն կաթոդից էլեկտրոլիտի միջով, փոխարկվեն գրաֆիտի անոդի մեջ: Դա դիֆուզիոն-սահմանափակ գործընթաց է: Ստիպողաբար հոսանք ներթափանցեք ավելի արագ, քան իոնները կարող են ներթափանցել, և դուք ստանում եք լիթիումային երեսպատում{4}}անոդի վրա մետաղական նստվածքներ՝ պատշաճ ինտերկալացիայի փոխարեն: Սպանում է կարողությունը, աղբը թափում է ցիկլի կյանքը, վատագույն դեպքում ստեղծում է ներքին շորտեր:
C-տեմպը ցույց է տալիս, թե որքան արագ կարող է լիցքավորվել բջիջը. 1C նշանակում է լրիվ լիցքավորում մեկ ժամում: LFP-ի քիմիան առանց խնդիրների պահպանում է 1C: NMC-ը նման է, տարբերվում է նիկելի պարունակությունից: LTO-ի արտաքուստ-10C-ն պահպանվում է, քանի որ անոդի քիմիան հիմնովին շրջանցում է ծածկույթի խնդիրը: Ահա թե ինչու դուք տեսնում եք LTO-ն բիրտ ռեգենի պահանջներով հավելվածներում, թեև էներգիայի խտությունը հարվածում է:
Մարտկոցի կառավարումն այնտեղ է, որտեղ փողն ապրում է
BMS-ը ոչ միայն վերահսկում է-այն այլ որոշումներ է կայացնում բջիջների խմբերում ընթացիկ ընդունման և բաշխման վերաբերյալ: Փաթեթը լցվե՞լ է: Անհետանում է գլխի տարածքը ռեգենի հոսանքի համար: Համակարգերի մեծ մասը սկսում է սահմանափակել լիցքավորման վիճակը 90-95%-ով, ամբողջությամբ անջատել առավելագույն լարման մոտ: Եթե դուք մեքենա եք վարել, ապա դուք գիտեք սա. թողեք ձեր ճանապարհը լիցքավորված մարտկոցով, և ռեգենը թույլ է զգում առաջին մի քանի մղոնների ընթացքում:
Ջերմաստիճանը մյուս սահմանափակումն է, որի հետ ոչ ոք չի ցանկանում զբաղվել: 10 աստիճանից ցածր, էլեկտրոլիտի իոնային շարժունակությունը նվազում է: Համակարգերը սահմանափակում են ռեգենի հոսանքը՝ թիթեղավորումը կանխելու համար: Գնացեք բավականաչափ սառը և ռեգենը ամբողջությամբ անջատվում է, մինչև փաթեթը տաքանա:
Սառը կլիմայի օպերատորները գիտեն սա՝ 15-ից 20 րոպե մեքենա վարելու համար՝ մինչև ռեգենի ամբողջական հնարավորությունների վերադարձը: SAE-ի AIR6897-ն ընդգրկում է դրա օդատիեզերական կողմը, սակայն լիցքավորման կառավարման և ջերմային կառավարման սկզբունքները ուղղակիորեն թարգմանվում են վերգետնյա տրանսպորտային միջոցների վրա:
Այնտեղ, որտեղ վերականգնման տեմպերն իրականում կարևոր են
Քաղաքային ուղևորատար EVs. 15-25% վերականգնում. պարկեշտ. Ֆիքսված երթուղիներ են շահագործում էլեկտրական ավտոբուսներ. Ահա թե որտեղ է այն իրականանում: BYD ավտոբուսներ Antelope Valley Transit Authority-ում - 37,3% վերականգնում ստանդարտ 40 ոտնաչափ մոդելների վրա, 40,2% 60 ոտնաչափ հոդակապով: Այդ աշխատանքային ցիկլը կատարյալ է ռեգենի համար. հաճախակի դանդաղում հետևողական արագություններից:
Արդյունաբերական հավելվածները տարբեր մաթեմատիկական են: Շարունակական վերելակ-ներքևի ցիկլեր կատարող բեռնատարներ, հանքարդյունաբերական բեռնատարներ, որոնք իջնում են փոսի եզրից մինչև վերամշակման տարածք ամբողջ բեռներով: Պոտենցիալ էներգիայի փոխակերպումն այդ դեպքերում կարող է զանգվածային լինել:
Ռոբին Զենգը CATL-ում սա ավելի լավ է գնահատում, քան շատերը՝ մեկ ցիկլի արժեքը, ոչ թե նախնական գինը (rolandberger.com): Որքան էներգիա է կրում մարտկոցը, որքան հեռու է այն քշում, ինչպես է այն աշխատում կյանքի ցիկլի ընթացքում: Դա այն է, ինչ կարևոր է regen հավելվածների համար-արդյո՞ք բջիջները կարող են կառավարել հաճախակի լիցքավորման իմպուլսները՝ առանց վատթարացման:
Դեգրադացիայի կորը զարմացնում է մարդկանց
Կարծում եք՝ բարձր-ռեգենային իմպուլսները կարագացնեն ծերացումը: Տվյալներն այլ բան են ասում։ Վերականգնողական արգելակման ավելի բարձր ինտենսիվությունը իրականում փոխկապակցված է նվազեցված դեգրադացիայի հետ: Մեխանիզմը լիցքաթափման խորությունն է-երբ ռեգենը գրավում է դանդաղման ավելի շատ էներգիա, մարտկոցն ավելի մակերեսային ցիկլեր է աշխատում, ավելի քիչ խորը շրջում: Քանի որ խորը լիցքաթափման շարժիչների հզորությունը թուլանում է լիթիում-իոնային բջիջներում, ագրեսիվ ռեգենը կարող է երկարացնել կյանքը:
Ռեգենի ժամանակ ջերմաստիճանը դեռևս կարևոր է: Սառը մարտկոցը հավասար է դանդաղ ինտերկալացիայի, ծածկույթի ավելի բարձր հավանականության: Տաք մարտկոցը արագացնում է կողմնակի ռեակցիաները էլեկտրոդի-էլեկտրոլիտի միջերեսում: BMS ջերմային մոդելները կարգավորում են ռեգենի թույլատրելի հոսանքը՝ հիմնվելով բջիջների կանխատեսված ջերմաստիճանի վրա, սակայն մոդելի ճշգրտությունը մեծապես կախված է սենսորների տեղադրությունից և ալգորիթմի բարդությունից: Ահա, որտեղ դուք տեսնում եք տարբերությունը էժան իրականացումների և լավերի միջև:
Քիմիայի ընտրությունը բոլորին-չափի-համապատասխանում է-: LFP-ն ապահովում է ձեզ գերազանց ցիկլի կյանք և ջերմային կայունություն՝ լիցքավորման չափավոր տեմպերով-նավատորմի հավելվածները սիրում են դա: NMC-ն դրա մի մասը փոխանակում է ավելի բարձր էներգիայի խտության համար, որտեղ քաշը և ծավալը սահմանափակ են: LTO-ն ամբողջությամբ զոհաբերում է էներգիայի խտությունը, բայց ձեզ տալիս է լիցքավորման ընդունում, այլ ոչինչ չի կարող համընկնել: Քաղաքային տրանզիտային ավտոբուսներ՝ հաճախակի բարձր-դանդաղեցման կանգառներով, արագընթաց տրանսպորտային միջոցներ՝ երթուղային-օրվա արգելակմամբ-դա LTO տարածքն է:
Համակարգի ինտեգրումն ավելի դժվար է, քան թվում է
Շարժիչի կարգավորիչը, ինվերտորը, BMS-ը, մեքենայի կառավարման միավորը-բոլորը պետք է համակարգեն: Վարորդը հանում է արագացուցիչը, որն առաջացնում է ոլորող մոմենտ ստեղծելու հարցում: Թարգմանվում է շարժիչի ընթացիկ հրամանին: Inverter-ը կառավարում է էներգիայի հոսքը շարժիչից մարտկոց: BMS-ը հաստատում է, որ մարտկոցը կարող է ընդունել այդ հոսանքը՝ առանց պաշտպանության սահմանները խախտելու: Ցանկացած բաղադրիչ հարվածում է սահմանափակումների, և դուք միաձուլում եք շփման արգելակումը դանդաղեցման արագությունը պահպանելու համար:
Regen-ի և շփման միջև անցումը անխափան է վարորդի նստատեղից, բայց դրա հետևում գտնվող կառավարման ալգորիթմները բարդ են: Դուք նաև պետք է հետևեք լարման համընկնող-ռեգենային հոսանքի մեծությունը կախված է շարժիչի հետևի-EMF-ի և մարտկոցի փաթեթի լարման տարբերությունից: Մեքենայի բարձր արագությունը նշանակում է հետույքի ավելի բարձր-EMF, որը կարող է գերազանցել մարտկոցի առավելագույն լիցքավորման լարումը: Նախագծման փուլը պետք է հաշվի առնի այդ գործառնական կետերը:
Խառը արգելակման համակարգերն այժմ ստանդարտ են արտադրական մեքենաներում: Ավտոմատ կերպով համեմատեք ռեգենի և շփման միջև, առավելագույնի հասցրեք վերականգնումը, մինչդեռ մեքենայի վարքագիծը կանխատեսելի է: Բարդությունն այնտեղ զգալիորեն բարելավվել է վերջին տասնամյակի ընթացքում:
Ինչ է սա նշանակում գործնականում
Շարժիչի արդյունավետության, ինվերտերի նախագծման, մարտկոցների քիմիայի, ջերմային կառավարման, կառավարման ալգորիթմների առաջընթացը-այդ ամենից որևէ մեկը սլաք է տալիս ընդհանուր վերականգնողական արդյունավետության վրա: Ամբողջ համակարգի համակարգված շահագործումն այն է, ինչ ապահովում է էներգիայի վերականգնումը:
Մայրուղու վարում. Նվազագույն ռեգենի հնարավորություն: Երթուղիներ երկարատև վայրէջքներով կամ հաճախակի կանգառներով: Էական էներգիայի վերականգնում. Նավատորմի օպերատորները նաև նկատում են, որ արգելակային բաղադրիչների ծառայության ժամկետը երեքից հինգ անգամ է երկարում՝ համեմատած սովորական տրանսպորտային միջոցների-շփման արգելակների՝ լավ նախագծված EV-ում-հազիվ են օգտագործվում քաղաքային վարման ժամանակ:
Այն, ինչ սկսվեց որպես երկրորդական օգուտ երկու տասնամյակ առաջ, այժմ հիմնարար է արժեքային առաջարկի համար: Ֆիզիկան չի փոխվել. Այդ ֆիզիկան արդյունավետ օգտագործելու համար անհրաժեշտ մարտկոցի տեխնոլոգիան հասունացել է: Սա է տարբերությունը: SEPTA-ն արտադրում է տարեկան կես միլիոն մեկ ենթակայանային տեղակայումից-դա երկաթուղային նորարարության մասին չէ, այլ այն մասին, որ լիթիումային-իոնային համակարգերը վերջապես բավական լավն են` պատկերելու այն, ինչ միշտ եղել է:
