Home Diễn đàn Hỏi – Đáp Tại sao sưởi pin vào mùa hè? Trả lời cho: Tại sao sưởi pin vào mùa hè?

  • lsx475 Trần Nguyễn Hợp Châu

    0 VF Points
    Khách Danh dự
    02/07/2023 lúc 10:14

    Mình làm vài tính toán sơ bộ để kiểm tra giả thiết của mình

    1. Năng lượng cần thiết để nâng nhiệt độ pin lên 3 độ, từ 37-40:

    specific heat capacity của pin NMC tầm 1000j/ kg.K

    Source: https://core.ac.uk/download/pdf/144147357.pdf

    https://www.batterydesign.net/specific-heat-capacity-of-lithium-ion-cells/

    Cục pin của VF8 nặng tầm 700kg, như vậy năng lượng cần thiết để tăng nhiệt độ cục pin lên 3 độ là

    E = Cp * T* m

    Tức là 2100000 (jule) = 1000* 3* 700

    Chúng ta đều biết 1000j = 0.277778 wh, tức là E = 0.583kwh

    2. Pin của vf8 là pin 400v, tức rất có khả năng là có cấu trúc 96 cells mắc nối tiếp thành một module, và có 250 module nối song song với nhau thành cục pin 88.8kwh

    Dù cho cấu trúc có thể khác đôi chút nhưng việc đó sẽ không ảnh hưởng đáng đến kết quả tính toán nhiệt lượng toả ra trong quá trình pin xả. Chúng ta đều biết cả 6 loại pin Lithium đều có hiệu suất sạc rất cao, tầm 99% và hiệu suất xả còn cao hơn rất nhiều. Ta sẽ tính cụ thể tổn thất của cục pin vf8 khi xả.

    Nội trở (internal resistance) của cell pin NMC là tầm 2mOhm cho 40Ah và 0.75mOhm cho 94Ah, nguồn tham khảo

    https://semarakilmu.com.my/journals/index.php/fluid_mechanics_thermal_sciences/article/download/836/625#:~:text=As%20observed%20in%20this%20study,this%20study%20has%20been%20achieved.

    https://www.evlithium.com/nmc-battery/samsung-sdi94-94ah-nmc-battery.html

    Các dữ liệu từ nhiều nghiên cứu khác nhau cho thấy sự tương đồng về nội trở của cell pin và các kết quả này đáng tin cậy. Ngoài ra các nhà nghiên cứu còn tìm ra hiệu ứng nội trở cell pin giảm khá mạnh khi nhiệt độ cell pin tăng, có nghĩa là khi pin nóng hơn thì nó toả ra ít nhiệt lượng hơn trong quá trình xả.

    Như vậy ta có thể ước lượng nội trở cục pin của vf8 là khoảng Ri = 0.75* 94/ 250* 96 = 0.0029375 (mOhm)

    3. Công suất xả khi xe đứng yên và bật điều hoà

    Khi trời nóng (36-37 độ) và dưới ánh mặt trời hệ thống điều hoà sẽ phải chạy hết công suất mới có thể làm mát, hệ thống điều hoà vf8 có công suất lạnh là 5kw tức là công suất điện khoảng 2kw, cộng thêm tiêu thụ điện của như, telematics, các ecu, quạt, bms, pdu và các mạch và thiết bị điện khác ở chế độ standby ước lượng tối đa tầm 1kw nữa, nhưng vậy bật đứng yên điều hoà dưới trời nắng ước tính xe sử dụng tầm 3kw, tức là pin có thể tụt gần 4% mỗi giờ. Với điện áp 400v, dòng xả của cục pin là

    I = 3000/ 400 = 7.5(A)

    Tổn thất của cục pin dưới dạng nhiệt trong quá trình làm việc sẽ là

    P = I* I* Ri = 7.5* 7.5* 0.0000029375 = 0.0001652 (w)

    Như vậy nếu chạy điều hoà tại chỗ liên tục trong 1h, nhiệt lượng sinh ra của cục pin là 0.0001652wh, và sẽ làm cục pin nóng lên được 0.000000850231600618 độ C.

    4. Khi xe di xuyên chế độ Eco, đi bình thường không đạp gas gắt ước lượng công suất tiêu thụ của xe là 12kw-20kw, cứ cho là 20kw, thì lượng nhiệt do cục pin sinh ra trong một giờ sẽ đủ để làm cục pin nóng lên 0.000005668210670784 độ C

    Như vậy rõ ràng cục pin nó lên rất nhanh từ 37 lên 40 độ là do tác động từ bên ngoài, giả thiết của mình là bị bơm nước nóng 50-60 độ, dàn tản nhiệt và ống nước ở dưới capo cũng rất nóng nên nhiệt lượng tích trữ là rất lớn. Công ty cách nhà mình 7km nhưng mình chưa kịp đi về đến nhà pin đã nóng từ 37 độ lên 40 độ và điều hoà giảm mát hẳn do phải làm mát nước và cục pin, quạt chạy rất mạnh như trực thăng. Thời gian lên 3 độ chắc tầm 20 phút và mình vẫn đang dùng ống nước zin, nếu thay ống nước to hơn thì pin sẽ nóng lên nhanh hơn.

    Ngày mai đi làm sẽ phải để xe dưới trời nắng và mình sẽ cố gắng làm vài thí nghiệm để kiểm nghiệm giả thuyết này.

    Nếu bạn nào phát hiện mình tính toán sai ở đâu, vui lòng chỉ để mình kiểm tra lại, xin cảm ơn