Enkola y’okuddukanya ebbugumu kye ki?

Enkola y’okuddukanya ebbugumu kye ki?

Enzirukanya y’ebbugumu lya bbaatule, okusinziira ku ngeri ebbugumu gye likwata ku nkola ya bbaatule, nga egattibwa wamu n’engeri ya bbaatule ey’amasannyalaze n’enkola y’okukola ebbugumu, era ng’eteekeddwa ku ttaka mu bbugumu erisinga obulungi erya chajingi/okufuuwa bbaatule eyeetongodde, ye tekinologiya akola ku kusaasaanya ebbugumu oba okudduka okw’ebbugumu okuva ku bbugumu erisukkiridde oba erya wansi mu kiseera kya bbaatule. Kino kituukibwako okuyita mu nteekateeka ey’ensonga era kisimbiddwa ku ttaka mu sayansi w’ebintu, amasannyalaze g’amasannyalaze, okutambuza ebbugumu, enkyukakyuka ya molekyu, n’emisomo emirala. Okukuuma ebbugumu erisaanira ery’okukola kyetaagisa nnyo okusobola okukuuma omulimu omulungi. N’olwekyo, okukola enteekateeka ensaamusaamu ey’okuddukanya ebbugumu eri lithium-ion battery packs kikulu nnyo okulongoosa omulimu okutwalira awamu ogw’enkola ya bbaatule.

Enkola y’okuddukanya ebbugumu lya bbaatule erina emirimu emikulu etaano gino wammanga: 1 Okupima n’okulondoola ebbugumu lya bbaatule; 2 Okusaasaanya ebbugumu okulungi n’okuyingiza empewo ng’ebbugumu lya bbaatule liri waggulu nnyo; 3 Okubuguma okw’amangu wansi w’embeera ya wansi-ebuguma; 4 Okuyingiza empewo ennungi nga ggaasi ez’obulabe zikolebwa; ne 5 okukakasa okusaasaanyizibwa kw’ebbugumu okwa kimu munda mu bbaatule.

Enkola ya waggulu-enkola y’okuddukanya ebbugumu mu bbaatule eyeetaaga enkola ya dizayini entegeke. Mu kiseera kino, enkola nnyingi ez’okukola dizayini z’enkola z’okuddukanya ebbugumu ziriwo. Ekisinga okukozesebwa ye Battery Pack Thermal Management System eyakolebwa ekitongole kya National Renewable Energy Laboratory (NREL) mu Amerika, ng’enkola yaayo ey’okukola dizayini erimu emitendera musanvu:

1) Okuzuula omuntu yennyini-n'ebyetaago by'enkola y'okuddukanya ebbugumu. Okusinziira ku mpisa z’ebbugumu lya bbaatule n’obuwanvu obutuufu obw’okukola, manya omuntu yennyini afuga -caliber y’enkola y’okuddukanya ebbugumu. Okugeza, ebbugumu erisaanira okukola lithium-battery z'amaanyi ga ion eri 10 ~40℃, nga ekkomo lya bbugumu lya wansi eri wansi-limit ya 45℃{10} {10} . N’olwekyo, dizayini y’enkola y’okuddukanya ebbugumu erina, ng’etuukiriza ebbugumu lya bbaatule ery’okukola ennyo, okufuba okutuukiriza ebyetaago bya bbaatule ebisaanira okukola.

2) Pima oba okubalirira module heat generation n’obusobozi bw’ebbugumu. Okuyita mu chajingi ya bbaatule-Okugezesa okufuuwa n’okubalirira okusiiga okusinziira ku busobozi bw’ebbugumu lya bbaatule obw’enjawulo, manya okusaasaanya ebbugumu oba amaanyi g’ebbugumu.

3) Okukebera okusooka enkola y’okuddukanya ebbugumu, omuli okulonda ekifo eky’okutambuza ebbugumu n’okukola dizayini y’ensengekera y’okusaasaanya ebbugumu. Okutwalira awamu, okunyogoza kwa bbaatule kutuukirizibwa okuyita mu kunyogoza empewo oba okunyogoza amazzi. Enkola z’okunyogoza empewo nnyangu nnyo mu nsengekera naye nga tezikola bulungi; Enkola z’okunyogoza amazzi nzibu mu nsengeka naye nga zikola bulungi nnyo. Waliwo n’engeri ez’enjawulo ez’enkola z’okubugumya, gamba ng’okubugumya empewo eyokya okutambula, okubuguma kw’amazzi agakulukuta, n’okubuguma obutereevu okw’obusannyalazo obw’ebbugumu okuva mu nsibuko y’ebbugumu.

4) Okulagula enneeyisa y’ebbugumu ya modulo ne bbaatule. Okusinziira ku mbeera y’okukola battery pack, okulagula n’okukebera ebbugumu okusaasaanya n’okufumbisa ebyetaago mu kiseera ky’okukozesa.

5) Enteekateeka esooka ey’enkola y’okuddukanya ebbugumu. Okusinziira ku bivudde mu kukebera ebbugumu ebisaliddwawo n’ebivudde mu kukebera enneeyisa y’ebbugumu, okukola enkola n’enteekateeka ya yinginiya ey’enkola y’okuddukanya ebbugumu.

6) Okukola dizayini n’okugezesa enkola y’okuddukanya ebbugumu. okufulumya scaled-wansi oba okujjuvu-enkola za bbaatule ezipima n’enkola y’okuddukanya ebbugumu lya bbaatule, era okakasizza obulungi bw’enkola y’okuddukanya ebbugumu wansi w’embeera y’okukola entuufu ekozesebwa ku ntebe y’okugezesa.

7) Okulongoosa enkola y’okuddukanya ebbugumu. Okulongoosa n’okulongoosa enkola y’okuddukanya ebbugumu okusinziira ku bivudde mu kugezesa.

Battery si kondakita nnungi ez’ebbugumu. Okumanya ensaasaanya y’ebbugumu ery’okungulu yokka tekimala kutegeera bulungi mbeera ya bbugumu ery’omunda erya bbaatule. Okubala ekifo ky’ebbugumu ery’omunda nga tukozesa ebikozesebwa mu kubala n’okulagula enneeyisa y’ebbugumu lya bbaatule ddaala eritali lyetaagisa mu kukola enkola z’okuddukanya ebbugumu lya bbaatule. Mu kiseera kino, ebikozesebwa ebikulu eby’okubala mulimu bibiri-ebipimo n’ebikozesebwa bisatu-ebitundu. Mu bino, enkola essatu-ebitundu, olw’obutuufu bwayo obulungi ennyo n’okukyusakyusa, ebadde ekozesebwa nnyo mu nkola nnyingi ez’okuddukanya ebbugumu lya bbaatule. Omuze guno guli bwe guti:

Battery Thermal Field Calculation and Temperature Prediction

awali t ye bbugumu;

ρ ye density eya wakati;

C_P bwe busobozi bw’ebbugumu obw’enjawulo obwa bbaatule;

λ_X, λ_Y, λ_Z ze nnyiriri z’ebbugumu eza bbaatule mu ndagiriro za x, y, ne z, mu kulondako;

Q ye sipiidi y’okukola ebbugumu buli yuniti ya voliyumu.

Enjawulo z’ebbugumu wakati wa modulo za bbaatule ez’enjawulo munda mu bbokisi ya bbaatule ziyongera ku butakwatagana mu kuziyiza kwa bbaatule okw’omunda n’obusobozi. Ekiseera bwe kigenda kiyitawo, kino kiyinza okuvaako okucaajinga ennyo oba okusukka-okubisaamu bbaatule ezimu, okukosa obulamu bwazo n’okukola obulungi, n’okuleetawo obulabe bw’obukuumi. Enjawulo mu bbugumu wakati wa modulo za bbaatule munda mu bbokisi ya bbaatule zikwatagana nnyo n’enteekateeka ya bbaatule. Okutwalira awamu, bbaatule eziri wakati zitera okukung’aanya ebbugumu, ate ezo eziri ku mbiriizi zirina okusaasaana kw’ebbugumu okulungi. N’olwekyo, bw’oba okola dizayini y’enzimba ya bbaatule n’okusaasaanya ebbugumu, kikulu nnyo okukakasa okusaasaana kw’ebbugumu okwa kimu. Okutwala okunyogoza kw’empewo ng’ekyokulabirako, okutwalira awamu waliwo enkola bbiri ez’okuyingiza empewo: series ne parallel, okukakasa okusaasaana kw’ebbugumu okwa kimu. Enteekateeka y’okutambula kw’empewo erina okunywerera ku misingi emikulu egy’okukanika kw’amazzi n’okukola empewo.

Nga okola dizayini y’enkola y’okuddukanya ebbugumu lya bbaatule, ekika n’amaanyi ga ffaani, omuwendo gwa sensa z’ebbugumu, n’ekifo we bipimira birina okulondebwa n’obwegendereza.

Okutwala empewo okunyogoga ng’ekyokulabirako, nga okola dizayini y’enkola y’okunyogoza, ate nga okakasa nti waliwo okunyogoza okulala, okuziyiza okukulukuta kulina okukendeezebwa okukendeeza ku maloboozi ga ffaani n’amaanyi agakozesebwa, bwe kityo ne kitereeza enkola y’enkola okutwalira awamu. Enkozesa y’amaanyi ga ffaani esobola okubalirirwa nga tuteebereza okugwa kwa puleesa n’omuwendo gw’okukulukuta nga tukozesa enkola z’okugezesa, okubala, n’enkola z’amazzi agakyukakyuka (CFD). Obuziyiza bw’okukulukuta bwe buba wansi, ebiwujjo by’okukulukuta okw’ekyekulungirivu bisobola okulowoozebwako; Obuziyiza bw’okukulukuta bwe buba bungi, ebiwujjo bya centrifugal biba bisinga okusaanira. Kya lwatu nti ekifo ekibeera mu muwagizi n’omuwendo gwakyo nakyo kiteekwa okulowoozebwako. Okuzuula enkola esinga obulungi ey’okufuga abawagizi era y’emu ku mirimu gy’enkola y’okuddukanya ebbugumu.

Schematic diagram of temperature measurement points in the battery box

Ensaasaanya y’ebbugumu ya bbaatule munda mu bbokisi ya bbaatule okutwalira awamu tekwatagana, n’olwekyo, kyetaagisa okumanya ensaasaanya y’ennimiro y’ebbugumu eya bbaatule mu mbeera ez’enjawulo okuzuula ensonga z’ebbugumu enkulu. Sensulo z’ebbugumu ezisinga ziwa okupima ebbugumu okusingawo, naye zongera ku nsaasaanya y’enkola n’obuzibu. Okusinziira ku mbeera ya yinginiya eyenjawulo, mu ndowooza, okwekenneenya kw’ebintu ebikoma, okukuba ebifaananyi eby’ebbugumu eby’obuziba mu kugezesa, oba okulondoola okw’amazima-mu multi-Okulondoola ebbugumu kuyinza okukozesebwa okwekenneenya n’okupima ensaasaanya y’ennimiro y’ebbugumu eya battery pack, modulo za bbaatule, n’obutoffaali ssekinnoomu, okuzuula omuwendo gw’ebifo ebipima ebbugumu n’okuzuula ebifo ebisaanira mu bitundu eby’enjawulo. Dizayini ey’awamu erina okukakasa nti sensa z’ebbugumu tezimanyibwa mpewo etonnya okusobola okulongoosa obutuufu n’obutebenkevu bw’ebipimo by’ebbugumu. Bw’oba okola dizayini ya bbaatule, ekifo kibeere nga kiterekeddwa ku sensa z’ebbugumu; Okugeza, ebisenge ebituufu bisobola okukolebwa mu bifo ebituufu. Battery pack y’emmotoka ya Toyota eya Prius Hybrid erina obutoffaali 228 ssekinnoomu, era okulondoola ebbugumu kukolebwa sensa 5 ez’ebbugumu. Enkola ya bbaatule y’amasannyalaze ga bbaasi ey’amasannyalaze eyakolebwa ekitongole kya Beijing Institute of Technology ekozesa ebifo 6 ebipima ebbugumu buli kibokisi (laba ekitundu ekyekulungirivu mu kifaananyi 8-16a), nga kitegekeddwa ku bitundu ebirungi ne negativu n’ebifo ebifuluma mu layini y’amasannyalaze mu bbokisi ya bbaatule, nga bwe kiragibwa mu kifaananyi 8-16.

Okusinziira ku kifo ekitambuza ebbugumu, okunyogoza enkola z’okuddukanya ebbugumu mu pack ya bbaatule kuyinza okugabanyizibwamu ebika bisatu: okunyogoza empewo, okunyogoza amazzi, n’okunyogoza kw’ebintu ebikyusa phase. Okulowooza ku nsaasaanya y’okunoonyereza n’okukulaakulanya n’okukola ebintu, enkola y’okusaasaanya ebbugumu esinga okukola obulungi era etera okukozesebwa mu kiseera kino ekozesa empewo ng’ekintu ekisaasaanya ebbugumu.

Okusinziira ku nsengekera y’empewo efuluma mu bbugumu, enkola z’okunyogoza empewo zisobola okwongera okugabanyizibwamu ebika bibiri: empewo ey’omuddiring’anwa n’empewo ey’omuddiring’anwa, nga bwe kiragibwa mu bifaananyi 8-17 ne 8-18, mu kulondako.

Mu nsengeka ya series, empewo etera okukulukuta okuva ku ludda olumu olwa battery pack okutuuka ku lulala okuggyawo ebbugumu. Naye, empewo eno etambuza ebbugumu okuva mu bitundu bye liyitamu emabegako okutuuka mu bitundu bye liyitamu oluvannyuma, ekivaamu ebbugumu eritakwatagana n’enjawulo ennene mu bbugumu. Mu nsengeka ya parallel, empewo etambula wakati wa modulo esituka mu vertikal, egaba empewo mu ngeri ey’enjawulo n’okukakasa okusaasaana kw’ebbugumu okutambula obutakyukakyuka mu bbaatule yonna.

Enkola z’okuddukanya ebbugumu zisobola okugabanyizibwa mu nkola ezitaliiko kye zikola era ezikola okusinziira ku oba zirina ebyuma ebibuguma munda oba ebinyogoza. Enkola ezitakola (passive systems) za bbeeyi ntono era zeetaaga ebikozesebwa ebyangu; Enkola ezikola zibeera nzibu nnyo era zeetaaga amaanyi amalala amangi, naye ziwa omulimu omulungi.

Ebifaananyi 8-19, 8-20, ne 8-21 biraga ebifaananyi ebiraga ensengekera z’okubugumya empewo n’okubugumya ebbugumu erikola n’okubugumya ebbugumu, mu kulondako.

Thermal Management System Design and Implementation

Mu bifaananyi 8-19 ne 8-20, wadde ng’empewo ebadde enyogozeddwa n’okubuguma olw’enkola y’okufuuwa empewo oba ebbugumu mu mmotoka, ekyatwalibwa ng’enkola ey’obutakola. Nga tulina enkola eno ey’obutakola, olw’obutakwatagana mu bbugumu ly’empewo ey’omu kifo eyayingizibwa, empewo ey’omu kifo erina okukola mu bbugumu erimu (10~35℃) okusobola okuddukanya obulungi ebbugumu. Okukola wansi w’embeera ennyogovu ennyo oba eyokya kiyinza okuvaamu obutafaanagana obusingawo mu bbaatule.

Mu nkola z’ebbugumu, ng’oggyeeko okuyingiza empewo eyokya mu bbaatule, enkola endala zisobola okukozesebwa, nga bwe kiragibwa mu bifaananyi 8-22~8-25 (ku bbaatule za prismatic).

Other heating methods