電動(dòng)方程式的電池技術(shù)有何特點(diǎn)?
電動(dòng)方程式的電池技術(shù)具有多個(gè)特點(diǎn)。
首先是輕量化,電池作為重量級部件,其電芯材料和結(jié)構(gòu)都需優(yōu)化以減輕重量,提升賽車加速性能。
其次是電池控制器,在賽車頻繁急加速、急減速的大功率工況下,控制器要設(shè)計(jì)得小且精確可靠工作,發(fā)熱少,以免冷卻系統(tǒng)占據(jù)過多重量和空間。
再者是電機(jī),電動(dòng)方程式賽車電機(jī)要具備大功率輸出與反拖制動(dòng)功能,能抵抗急加速、急減速?zèng)_擊,轉(zhuǎn)速可達(dá) 20000 轉(zhuǎn)/分鐘,對轉(zhuǎn)子材料要求高。
在電池類型方面,常用的有鉛酸蓄電池、鎳氫電池和鋰離子電池。鉛酸蓄電池成熟,應(yīng)用廣泛,充放電效率為 75%至 80%。鎳氫電池性能和成本較高,循環(huán)壽命和充電能力好,但自放電較快。鋰離子電池因循環(huán)壽命長、能量轉(zhuǎn)化率高、自放電率低等優(yōu)點(diǎn),成了電動(dòng)汽車的最佳選擇,不過成本較高且需保護(hù)電路。鋰離子電池又分磷酸鐵鋰電池、鈷酸鋰電池和三元鋰電池。磷酸鐵鋰電池安全性能高、高溫穩(wěn)定性好、成本低,但理論能量密度低。鈷酸鋰電池結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、容量比高、綜合性能突出,但安全性差、成本高。三元鋰電池容量和安全性較均衡,理論能量密度高,裝機(jī)量最多。
在形態(tài)上,鋰離子電池有圓柱電池、方殼電池、軟包電池。圓柱電池容量高、循環(huán)壽命長、使用溫度范圍廣。方殼電池能量密度提升,形狀統(tǒng)一,便于利用空間。軟包電池能量密度最高,可定制,設(shè)計(jì)靈活,但一致性差且成本高。在電動(dòng)方程式賽事中,軟包電池居多。
還有速度與電量的平衡,賽車電池容量有限,需利用動(dòng)能回收系統(tǒng)儲存能量,車手常通過滑行模式減少電能損耗。
以及電池溫度與性能的平衡,電池溫度超過 57℃會(huì)功能受限,溫度每超 1℃電能約損失 10%,比賽策略要考慮溫度變化。
另外,還有攻擊模式與爭奪位置的平衡,車手可激活攻擊模式進(jìn)攻或防守,但激活細(xì)節(jié)賽前一小時(shí)才公布,車手要提前討論策略,激活時(shí)要注意位置和能否成功激活。
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