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第四章 研究結果

4.5 實機實驗的結果

實機實驗在五個不同的環境溫度下進行,第一個是環境溫度約在 30℃的情況,

第二個是環境溫度約在 24℃的情況,第三個是環境溫度約在 21.5℃的情況,第四 個是環境溫度約在 20℃的情況,第五個是環境溫度約在 18.5℃的情況。

本實驗有固定溫度控制與變動溫度控制的二種實驗,而變動溫度控制的目的,

是要證明本研究在各種環境溫度下,均可以精準的控制電池堆的溫度,當電池堆 的最佳操作溫度需因不同環溫而改變時,這樣的調整機制就可以派上用場。

本研究在變動溫度控制的部份,電池堆的溫度震盪幅度低於 0.35℃,且在實 驗時,環境溫度的震盪幅度超過 1℃,呈現非穩定的狀態,而電池堆溫度控制的震 盪幅度依然能低於 0.35℃。

4.5.1 環境溫度 30℃的實驗結果

此實驗是在環境溫度約 30℃的情況下進行的,實驗結果如圖 67 所示,其中 紅色曲線表示環境溫度的變化過程,而藍色曲線表示電池堆溫度的變化過程。

圖 67 是要將電池堆溫度控制在 40℃的情況,其測詴結果最高溫度為 40.3℃,

最低溫度為 40℃,與控制目標溫度 40℃相比,最大誤差為 0.3℃。

圖 67 固定溫度控制

4.5.2 環境溫度 24℃的實驗結果

此實驗是在環境溫度約 24℃的情況下進行的,實驗結果如圖 68 所示,其中 紅色曲線表示環境溫度的變化過程,而藍色曲線表示電池堆溫度的變化過程。

圖 68 是要將電池堆溫度控制在 40℃的情況,其測詴結果最高溫度為 40.27℃,

最低溫度為 40.01℃,與控制目標溫度 40℃相比,最大誤差為 0.27℃。

圖 68 固定溫度控制

4.5.3 環境溫度 21.5℃的實驗結果

此實驗是在環境溫度為 21.5℃的情況下進行的,實驗結果如圖 69、圖 70 所 示,其中紅色曲線表示環境溫度的變化過程,而藍色曲線表示電池堆溫度的變化 過程。

圖 69 是要將電池堆溫度控制在 40℃的情況,其測詴結果最高溫度為 40.01℃,

最低溫度為 39.78℃,與控制目標溫度 40℃相比,最大誤差為 0.22℃。

圖 69 固定溫度控制

圖 70 的實驗為變動控制溫度的測詴,此實驗分為三個階段。第一階段是要控 制電池堆溫度在 40℃,第二階段是要控制電池堆溫度在 39.5℃,第三階段是要控

制電池堆溫度在 41℃。

第一階段的控制結果最高溫度在 40.01℃,最低溫度在 39.78℃,與控制目標 溫度 40℃相比,最大誤差為 0.22℃。

第二階段的控制結果最高溫度在 39.54℃,最低溫度在 39.19℃,與控制目標 溫度 39.5℃相比,最大誤差為 0.31℃,從設定到溫度降至 39.5℃的時間共花 15 秒,

變動 0.25℃平均要花 7.5 秒的時間。

第三階段的控制結果最高溫度在 41.01℃,最低溫度在 40.77℃,與控制目標 溫度 41℃相比,最大誤差為 0.23℃,從設定到溫度升至 41℃的時間共花 34 秒,

變動 0.25℃平均要花 8.5 秒的時間。

圖 70 變動溫度控制

4.5.4 環境溫度 20℃的實驗結果

此實驗是在環境溫度為 20℃的情況下進行的,實驗結果如圖 71、圖 72 所示,

其中紅色曲線表示環境溫度的變化過程,而藍色曲線表示電池堆溫度的變化過 程。

圖 71 是要將電池堆溫度控制在 40℃的情況,其測詴結果最高溫度為 40.04℃,

最低溫度為 39.72℃,與控制目標溫度 40℃相比,最大誤差為 0.28℃。

圖 71 固定溫度控制

圖 72 的實驗為變動控制溫度的測詴,此實驗分為三個階段。第一階段是要控 制電池堆溫度在 40℃,第二階段是要控制電池堆溫度在 40.5℃,第三階段是要控 制電池堆溫度在 39.5℃。

第一階段的控制結果最高溫度在 40.13℃,最低溫度在 39.78℃,與控制目標 溫度 40℃相比,最大誤差為 0.22℃。

第二階段的控制結果最高溫度在 40.57℃,最低溫度在 40.33℃,與控制目標 溫度 40.5℃相比,最大誤差為 0.17℃,從設定到溫度升至 40.5℃的時間共花 20 秒,

變動 0.25℃平均要花 10 秒的時間。

第三階段的控制結果最高溫度在 39.51℃,最低溫度在 39.19℃,與控制目標 溫度 39.5℃相比,最大誤差為 0.31℃,從設定到溫度降至 39.5℃的時間低於 25 秒,

變動 0.25℃平均要花 6.25 秒的時間。

圖 72 變動溫度控制

4.5.5 環境溫度 18.5℃的實驗結果

此實驗是在環境溫度為 18.5℃的情況下進行的,實驗結果如圖 73、圖 74 圖 72 所示,其中紅色曲線表示環境溫度的變化過程,而藍色曲線表示電池堆溫度的 變化過程。

圖 73 是要將電池堆溫度控制在 40℃的情況,其測詴結果最高溫度為 39.95℃,

最低溫度為 39.72℃,與控制目標溫度 40℃相比,最大誤差為 0.28℃。

圖 73 固定溫度控制

圖 74 的實驗為變動控制溫度的測詴,此實驗分為二個階段。第一階段是要控 制電池堆溫度在 40℃,第二階段是要控制電池堆溫度在 42℃。

第一階段的控制結果最高溫度在 39.92℃,最低溫度在 39.69℃,與控制目標 溫度 40℃相比,最大誤差為 0.31℃。

第二階段的控制結果最高溫度在 41.89℃,最低溫度在 41.71℃,與控制目標 溫度 42℃相比,最大誤差為 0.29℃,從設定到溫度升至 41.86℃的時間共花了 82 秒,變動 0.25℃平均要花 10.25 秒的時間。

圖 74 變動溫度控制

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