خرید و دانلود نسخه کامل کتاب Quantification of Temperature Implications and Investigation of Battery Design Options for Electrified Vehicles

توضیحاتی در مورد کتاب

هزینه باطری، عمر باتری محدود و اضطراب برد برخی از موانع برای پذیرش گسترده خودروهای برقی هستند. این پایان نامه پیامدهای این مسائل را با تمرکز ویژه بر تجزیه و تحلیل اثر دما با پرداختن به چندین سؤال بررسی می کند: چگونه برد، انتشار و عمر باتری با اقلیم منطقه و الگوهای رانندگی متفاوت است؟ مدیریت حرارتی چقدر بر این نتایج تأثیر می گذارد؟ طراحی باتری با حداقل هزینه چگونه با شیمی تغییر می کند؟ یک رویکرد مدل‌سازی و شبیه‌سازی در سراسر پایان‌نامه دنبال می‌شود، جایی که مدل‌های مبتنی بر فیزیک، و همچنین مدل‌های مبتنی بر دنیای واقعی و داده‌های تجربی برای رسیدگی به سؤالات فوق‌الذکر توسعه می‌یابند. مدل‌های الکتریکی، حرارتی و عمر باتری برای تخمین تخریب باتری در سناریوهای مختلف استفاده ایجاد می‌شوند و تأثیر خنک‌کننده هوا بر بهبود عمر باتری بررسی می‌شود. داده‌های رانندگی در دنیای واقعی و داده‌های آزمایش دینامومتر برای تخمین رفتار رانندگی استفاده می‌شوند و با اثرات منطقه‌ای آب و هوا و ترکیب شبکه الکتریکی برای ارزیابی مزایای انتشار گازهای گلخانه‌ای برقی‌سازی خودرو در مناطق مختلف ترکیب می‌شوند. یک مدل هزینه باتری به عنوان یک تابع هدف در یک برنامه غیرخطی اعداد صحیح مختلط برای یافتن طرح باتری استفاده می‌شود که هزینه خرید را برای شیمی‌های مختلف باتری به حداقل می‌رساند. تجزیه و تحلیل حساسیت برای درک تأثیر مفروضات مدل سازی و تصمیمات طراحی بر نتایج انجام می شود. نتایج نشان می‌دهد که تخریب باتری به ویژه به ویژگی‌های طراحی باتری و خودرو، مانند اندازه باتری و استراتژی‌های کنترل پیشرانه حساس است. علاوه بر این، عوامل عملیاتی که به صورت منطقه ای تغییر می کنند، مانند چرخه رانندگی و آب و هوا، می توانند پیامدهای مهمی داشته باشند. رانندگی تهاجمی می تواند عمر باتری را تا 67 درصد در مقایسه با شرایط متوسط ​​رانندگی کاهش دهد و عمر باتری در فونیکس حدود 46 درصد کمتر از سانفرانسیسکو است. با این حال، اگر باتری از نظر حرارتی توسط هوا خنک شود، عمر باتری می تواند دو برابر شود. آب و هوای منطقه نیز پیامدهای قابل توجهی بر برد خودروهای الکتریکی باتری و مصرف انرژی دارد. مصرف انرژی سالانه وسایل نقلیه الکتریکی باتری دار می تواند به طور متوسط ​​15٪ در غرب میانه بالا یا در جنوب غربی نسبت به ساحل اقیانوس آرام به دلیل تفاوت دما افزایش یابد و مناطق آب و هوای سرد می توانند روزهایی با کاهش قابل توجه برد EV داشته باشند. vii مزایای زیست‌محیطی خودروهای الکتریکی بسته به مدل و منطقه خودرو متفاوت است: خودروی برقی با باتری نیسان لیف نسبت به کارآمدترین خودروی بنزینی (تویوتا پریوس) در اکثر نقاط کشور به جز در غرب میانه و جنوب، انتشار گازهای گلخانه‌ای کمتری ایجاد می‌کند. خودروی برقی پلاگین هیبریدی شورولت ولت آلایندگی بیشتری نسبت به پریوس در همه جا دارد. ترکیب شبکه منطقه ای، دما، الگوهای رانندگی و مدل وسیله نقلیه، همگی پیامدهای قابل توجهی بر مزایای نسبی PEVs در مقابل خودروهای بنزینی دارند. مشابه مشخصات تخریب و مزایای زیست محیطی، طراحی به حداقل رساندن هزینه به انرژی مورد نیاز باتری نیز بستگی دارد. با افزایش انرژی مورد نیاز بسته باتری و بزرگتر شدن بسته، طراحی بهینه از حداکثر ضخامت مجاز کاتد استفاده می کند. در میان مواد شیمیایی بررسی شده، اکسید لیتیوم منگنز (LMO) طراحی باتری را با کمترین هزینه تولید برای وسایل نقلیه با باتری های سایز کوچک فراهم می کند. با این حال، با افزایش اندازه باتری، با سایر مواد شیمیایی قابل مقایسه می شود. باتری‌های مبتنی بر فسفات آهن لیتیوم (LFP) منجر به گران‌ترین طراحی می‌شوند.