Mekanîzmaya Vegerandina Enerjiyê di Pîlên Lithium de çi ye?
Sazkirina SEPTA ya 2019-an her tiştî ji we re vedibêje ka em li ku derê ne digel pergalên nûjenker. Wan bankek 1,5 MW lîtium-îyonek avêt santasyonekê, sala ewil nêzî 500,000 $-nîv ji kêmbûna lêçûnên elektrîkê, nîvî ji bazarên rêziknameya frekansê (scientificamerican.com) kişand. Ne ji ber ku wan tiştek nû îcad kir. Ji ber ku elektrokîmyayê di dawiyê de gihîşt tiştê ku endezyarên transît ji salên 1920-an vir ve dixwestin.
Motorên elektrîkê ber bi paş ve diçin. Her eve. Dema ku EV-ya we hêdî dibe, motor dibe jenerator. Enerjiya kinetîk vediguhere niha, niha di pakêtê de diherike, hucre ji nû ve dadigirin. Em jê re dibêjin frena vejenerîner, lê di warê fizîkê de tiştekî biyanî tune ye-tenê ev e ku teknolojiya bataryayê bi dehsalan pir hêdî, pir biha, an jî pir zirav bû ku ew di pîvanê de bixebite.
Pirsgirêka karîgeriyê kes behsa wê nake
Li vir balkêş dibe. Motor-wekî-karanîna jeneratorê %85-92 dimeşe, bi lez û bara we ve girêdayî ye. Inverter qutiyek din digire, li dora 95% heke rast hatî sêwirandin. Pîl bi xwe şarj dike? 90-95% di bin şert û mercên baş de. Wê bi hev re xêz bikin û hûn di 60-70% karbidestiya giştî ya nûjenkirinê de ne.
Heya ku hûn ji bîr nekin, alternatîfa wê ev e ku pêlavên xitimandinê her tiştî vediguherînin germa bermayî. 60% ji tiştekî 0% ji tiştekî derdixe.
Ya ku bi rastî tevahî pergalê sînordar dike pejirandina heqê ye. Pêdivî ye ku îyonên lîtiumê ji katodê di nav elektrolîtê re derbas bibin, bikevin nav anoda grafît. Ew pêvajoyek belav-sînordar e. Hêza herikînê ji ya ku îyonan zûtir di nav hev de dihêlin û hûn li şûna navhevkirina rast, li ser anodê depoyên metalîk ên-lithium distînin. Kapasîteyê dikuje, jiyana çerxa çopê dixe, rewşa herî xirab kurtefîlmên hundurîn diafirîne.
C-rêje ji we re vedibêje ka hucreyek çiqas zû dikare bar bike. 1C tê wateya barkirina tam di saetekê de. Kîmyaya LFP bêyî pirsgirêk 1C dom dike. NMC-ya wekhev, bi naveroka nîkelê re diguhere. LTO-ya derveyî-10C domdar e ji ber ku kîmya anodê bi bingehîn pirsgirêka paşînê vedişêre. Ji ber vê yekê hûn LTO-yê di serîlêdanên bi daxwazên regen ên hovane de dibînin, her çend tîrêjiya enerjiyê zirarê dibîne.
Rêvebiriya bataryayê cihê ku drav dijî ye
BMS ne tenê çavdêrî dike-ew biryarên duwem di derbarê pejirandin û belavkirina heyî di nav komên hucreyê de dide. Pack tije nêzîk dibe? Serê ji bo niha ya regen winda dibe. Pir pergal dest bi sînorkirina 90-95% rewşa barkirinê dikin, bi tevahî nêzî voltaja herî zêde asteng dikin. Ger we EV ajotibe, hûn vê yekê dizanin: rêça xwe bi batariyek tije bihêlin û regen di çend mîlên pêşîn de qels xuya dike.
Germahî astengiyek din e ku kes naxwaze pê re mijûl bibe. Di binê 10 dereceyê de, tevgera ionîkî ya di elektrolîtê de dadikeve. Pergal dema ku regenê asteng dikin ji bo pêşîlêgirtina platingê sînor dikin. Bi têra xwe sar biçin û regen bi tevahî diqede heya ku pakêt germ bibe.
Operatorên avhewa sar vê yekê dizanin-15 heta 20 hûrdem ajotinê berî ku kapasîteya regenê ya tevahî vegere. SAE's AIR6897 aliyê asmanî yê vê yekê vedigire, lê prensîbên li dora kontrolkirina barkirinê û rêveberiya termal rasterast li wesayîtên erdê vediguhezîne.
Li ku derê rêjeyên başbûnê bi rastî girîng in
EV-yên rêwiyan ên bajarî? 15-25% başbûn. Tore. Otobusên elektrîkê rêyên sabît dixebitin? Li wê derê ew rast dibe. Otobusên BYD-ê li Desthilata Transit ya Antelope Valley-37,3% li ser modelên standard ên 40-lingê vegerandin,% 40,2 li ser 60-lingê vegirtî. Ew çerxa peywirê ji bo regen bêkêmasî ye: kêmbûna pir caran ji leza domdar.
Serîlêdanên pîşesaziyê matematîkî cûda dimeşînin. Forkliftên ku bi domdarî hildikişin-çerxên jêrîn, kamyonên madenê yên ku bi bargiraniyên tijî ji çemê çalê dadikevin qada pêvajoyê. Veguheztina enerjiyê ya potansiyel di wan rewşan de dikare pir mezin be.
Robin Zeng li CATL vê yekê ji piran çêtir çarçowe dike: lêçûna her çerxê, ne bihayê pêşîn (rolandberger.com). Pîlê çiqas enerjiyê hildigire, ew çiqas dûr dimeşe, di çerxa jiyanê de çawa dixebite. Ya ku ji bo sepanên regenê girîng e ev e-gelo şaneyên dikarin pêlên barkirinê yên pir caran bêyî xirakirin bi rê ve bibin.
Kêşeya hilweşandinê mirovan şaş dike
Hûn dikarin bifikirin-nebza regenê ya bilind dê pîrbûnê zûtir bike. Daneyên din dibêje. Zêdebûna frena nûjenker a bilind bi rastî bi kêmbûna hilweşandinê re têkildar e. Mekanîzma kûrahiya dakêşanê ye-gava ku regen bêtir enerjiya kêmbûnê digire, pîlê çerxên hûrtir dimeşîne, bisiklêtan kêmtir kûr dike. Ji ber ku kapasîteya dakêşana kûr di şaneyên lîtium-îyonê de kêm dibe, rejena aggressive dikare jiyanê dirêj bike.
Germahiya di dema regenê de hîn jî girîng e. Pîlê sar bi hevberdana sist, îhtîmala paşînkirina bilindtir e. Pîlê germ reaksiyonên alî li ser elektrodê-navbera elektrolîtê leztir dike. Modelên germî yên BMS-ê li gorî germahiya hucreyê ya pêşbînkirî, nihaya regenê ya destûr eyar dikin, lê rastbûna modelê bi giranî bi cîhkirina sensor û sofîstîkasyona algorîtmê ve girêdayî ye. Li wê derê hûn cûdahiya di navbera pêkanînên erzan û yên baş de dibînin.
Hilbijartina kîmyayê ne yek e LFP bi rêjeyên barkirinê yên nerm, jiyana çerxê û aramiya germî ya hêja dide we-sepanên fîloya jê hez dikin. NMC hin ji wan ji bo dendika enerjiyê ya bilindtir ku giranî û hejmûn têne sînordar kirin bazirganî dike. LTO bi tevahî zencîreya enerjiyê qurban dike, lê ji we re pejirandina barkirinê dide ku tiştek din nikare hevûdu bike. Otobusên gerguhêz ên bajarî yên ku gelek caran bi rawestgehên bilind-kêmkirinê ne, wesayitên performansê yên bi rêk-frena rojî{10}}ew xaka LTO ye.
Yekbûna pergalê ji ya ku xuya dike dijwartir e
Kontrolkerê motorê, inverter, BMS, yekîneya kontrolê ya wesayîtê-divê hemî hevrêz bikin. Ajokar lezkerê radike, ku daxwazek torkê çêdike. Li fermana heyî ya motorê tê wergerandin. Inverter herikîna hêzê ji motorê heya pîlê rêve dike. BMS piştrast dike ku pîlê dikare bêyî binpêkirina sînorên parastinê wê heyî qebûl bike. Her pêkhateyek li ser astengiyekê disekine û hûn frena felqê tevlihev dikin da ku rêjeya kêmbûnê biparêzin.
Veguheztina di navbera regen û kêşanê de ji kursiya ajokerê bêkêmasî ye, lê algorîtmayên kontrolê yên li pişt wan sofîstîke ne. Her weha pêdivî ye ku hûn lihevhatina voltaja temaşe bikin-mezinahiya niha ya regen bi ferqa di navbera paşîn a motorê de-EMF û voltaja pakêta pîlê ve girêdayî ye. Leza zêde ya wesayîtê tê wateya pişta bilind-EMF, ku potansiyel ji voltaja barkirinê ya herî zêde ya bataryayê derbas dibe. Qonaxa sêwiranê pêdivî ye ku wan xalên xebitandinê hesab bike.
Pergalên frena tevlihevkirî naha di wesayîtên hilberînê de standard in. Rêjeya otomatîkî di navbera regen û kêşanê de, di heman demê de ku tevgera wesayîtê pêşbînîkirî dihêlin başbûnê zêde bikin. Sofîstîkebûna li wir di deh salên borî de pir çêtir bûye.
Wateya vê di pratîkê de çi ye
Pêşveçûn di karbidestiya motorê, sêwirana înverter, kîmya bataryayê, rêveberiya termal, algorîtmayên kontrolê de-her yek ji van derziyê li ser bandoriya nûjenkirinê ya giştî dihejîne. Operasyona hevrêzî ya pergala tevahî ew e ku vegerandina enerjiyê peyda dike.
ajotina otobanê? Derfeta herî kêm regen. Rêyên bi daketinên dirêj an rawestgehên pir caran? Vegerandina enerjiyê ya berbiçav. Operatorên fîloyê her weha dibînin ku temenê pêkhateya frenê sê-pênc carî li gorî wesayîtên konvansiyonel dirêj dibe-frenên felqê yên di EV-ya baş a sêwirandî de-bi zorê di ajotina bajarî de têne bikar anîn.
Ya ku du deh sal berê wekî berjewendiyek duyemîn dest pê kir naha ji bo pêşniyara nirxê bingehîn e. Fîzîk nehatiye guhertin. Teknolojiya bateriyê ya ku ji bo îstismarkirina wê fîzîkê bi bandor hewce dike, gihîştiye. Ew ferq e. SEPTA salane nîv mîlyon ji yek sazkirina binstasyonek çêdike-ev ne li ser nûjeniya trênê ye, ew di derheqê pergalên lîtium-îyonê de ye ku di dawiyê de têra xwe baş e ku tiştê ku her dem li wir hebû bigire.
