طريقة شحن بطارية الليثيوم بسرعة

Awdur: Iflowpower - Mofani oa Seteishene sa Motlakase se nkehang

١. كيف يُمكنني تسمية "الشحن السريع" عند الشحن؟ نشحن بمزايا أساسية: ١) الشحن سريع؛ ٢) لا يؤثر على عمر البطارية؛ ٣) حاول توفير المال، وحدد كمية الشحنة الكهربائية المُطلقة، وحاول شحنها في البطارية. إذًا، ما مدى سرعة إجراء المكالمة السريعة؟ لا توجد أدبيات معيارية تُحدد قيمًا محددة، بل نُرجع مؤقتًا إلى عدد الحدود المذكورة في سياسة الدعم الأكثر شيوعًا. الجدول التالي هو معيار دعم سيارات الركاب الجديدة للطاقة لعام 2017.

يمكننا ملاحظة أن مستوى دخول الشحن السريع هو 3C. في الواقع، لا يوجد في معيار الدعم لسيارات الركاب أي متطلبات انعكاس. من المواد الدعائية لسيارة الركاب العامة، يمكنك أن ترى أن الجميع يمكن عمومًا ملؤها بنسبة 80٪ ويمكن استخدامها كشحنة سريعة، وسيتم الترويج لها.

وبالتالي، فإن سيارة الركاب 1.6c يمكن أن تكون قيمة مرجعية للشحن على مستوى الدخول. وفقًا لهذه الفكرة، يكون العرض الترويجي لمدة 15 دقيقة كاملة بنسبة 80%، وهو ما يعادل 3.

2C. هل هناك اختناق في الشحن السريع؟ في هذا السياق، تتابع الجهات المعنية الجوانب المادية، بما في ذلك البطاريات وأجهزة الشحن وأنظمة توزيع الطاقة. نحن نتحدث عن الشحن السريع، ونفكر بشكل مباشر في أن البطارية ستواجه مشاكل.

في الواقع، قبل أن تواجه البطارية مشاكل، فإن أولها هي مشكلة جهاز الشحن وخطوط التوزيع. لقد ذكرنا كومة الشحن الخاصة بشركة TSLA، اسمها كومة الشحن الفائقة، قوتها 120 كيلو وات. وفقًا لمعايير Tslamodels85D، 96S75P، 232.

5ah، أعلى 403V، 1.6C يتوافق مع الحد الأقصى للطاقة المطلوبة 149.9 كيلو واط.

ومن هنا يمكن ملاحظة أن هناك اختبار شحن كومة المحرك الكهربائي، 1.6C أو 30 دقيقة. في المعايير الوطنية، لا يجوز وضع محطة الشحن مباشرة في شبكة الطاقة السكنية الأصلية.

1 كومة ممتلئة بسرعة استهلكت طاقة كهربائية تجاوزت كهرباء عشرات المنازل. لذلك، يجب على كل محطة شحن أن تقوم بإنشاء محول 10 كيلو فولت بشكل منفصل، كما أن شبكة توزيع المنطقة ليست كمية جديدة من محطات الطاقة الفرعية 10 كيلو فولت. ثم قالت البطارية.

هل تستطيع البطارية أن تتحمل متطلبات شحن 1.6C أو 3.2C، ويمكن النظر إلى ذلك من منظورين كبير وصغير.

3 يُطلق على موضوع نظرية الشحن السريع اسم "نظرية الشحن السريع الكبيرة" لأن قدرة الشحن السريع للبطارية يتم تحديدها بشكل مباشر من خلال طبيعة وبنية دقيقة ومكونات الإلكتروليت لمادة القطب الموجب والسالب الداخلية لبطاريات أيون الليثيوم. المواد المضافة، وخصائص الحجاب الحاجز، وما إلى ذلك، ومحتوى هذه المستويات الدقيقة، نضعها مؤقتًا على الجانب الخارجي من البطارية، ونرى الشحن السريع لبطاريات الليثيوم أيون.

وجود بطارية ليثيوم أيون، أفضل تيار شحن في عام 1972 اقترح العالم الأمريكي جاماس أن البطارية لديها أفضل منحنى شحن أثناء الشحن، وقانون ماس سان الخاص به، تجدر الإشارة إلى أن هذه النظرية مقترحة لبطاريات الرصاص الحمضية، فهي تحدد الشرط الحدودي لأقصى تيار شحن مقبول هو ظهور كمية صغيرة من الجانب، ومن الواضح أن هذا الشرط ونوع التفاعل المحدد. لكن النظام لديه الحل الأفضل، ولكنه ليس كذلك. بالنسبة لبطارية أيون الليثيوم على وجه التحديد، فإن تحديد الشروط الحدودية لأقصى تيار مقبول لها يمكن أن يكون له معنى جديد.

وبناء على بعض استنتاجات الأدبيات البحثية فإن قيمتها المثلى لا تزال عبارة عن منحنى اتجاه مماثل للقانون. ومن الجدير بالذكر أن الحد الأقصى لحالة الحدود لبطارية أيونات الليثيوم، بالإضافة إلى عوامل مونومر بطارية أيونات الليثيوم، بالإضافة إلى عوامل مستوى النظام، مثل قدرة تبديد الحرارة، فإن الحد الأقصى لتيار الشحن المقبول للنظام يختلف. ثم سنستمر في المناقشة على هذا الأساس.

وصف صيغة مازر: i = i0 * e ^ αt؛ I0 ​​هو تيار الشحن الأولي للبطارية؛ α هو معدل قبول الشحن؛ T هو وقت الشحن. قيمة I0 و α و نوع البطارية و بنيتها و جديدة و قديمة. في هذه المرحلة، يعد البحث عن طرق شحن البطارية بناءً على منحنى الشحن الأمثل أمرًا مهمًا.

كما هو موضح في الشكل أدناه، إذا تجاوز تيار الشحن منحنى الشحن الأمثل هذا، فلن يكون من الممكن زيادة معدل الشحن فحسب، بل سيزيد أيضًا من كمية البطارية؛ إذا كان أقل من منحنى الشحن الأفضل هذا، على الرغم من أنه لن يضر البطارية، إلا أنه سيطيل وقت الشحن ويقلل من كفاءة الشحن. يتضمن إعداد هذه النظرية ثلاثة مستويات، وهي لرحلة ماس: 1 بالنسبة لأي تيار تفريغ معين، فإن تيار شحنات البطارية في البطارية يتناسب عكسيا مع سعة α والبطارية؛ 2 بالنسبة لأي تفريغ معين فإن كمية الكمية، α وتيار التفريغ ID تتناسب عكسيا؛ 3 يتم تفريغ البطارية بمعدلات تفريغ مختلفة، ويكون تيار الشحن الأقصى المسموح به IT (القدرة المقبولة) هو مجموع تيار الشحن المسموح به عند كل معدل تفريغ. وتعتبر النظرية المذكورة أعلاه أيضًا مصدرًا لمفهوم قدرة قبول الشحنة.

أولاً، فهم ما هو قبول الرسوم. وجدت دائرة ولم أرى المعنى الرسمي الموحد. وفقًا لفهمك الخاص، فإن قدرة قبول الشحن هي الحد الأقصى للتيار لشحن البطارية القابلة لإعادة الشحن عند كمية معينة من الشحن في ظل ظروف بيئية معينة.

إن التأثير المقبول يعني أنه لا يوجد أي آثار جانبية لا ينبغي أن تحدث، ولا يوجد أي تأثير سلبي على عمر البطارية وأدائها. علاوة على ذلك، فهم القوانين الثلاثة. القانون الأول، بعد تفريغ البطارية، قدرة قبول الشحن وكمية الطاقة الحالية، كلما انخفضت الشحنة، زادت قدرة قبول الشحن.

القانون الثاني، أثناء الشحن، يمكن أن يساعد التفريغ النبضي في مساعدة البطارية على تحسين قيمة تيار القبول في الوقت الفعلي؛ القانون الثالث، سيتم فرض قدرة قبول الشحن من خلال حالة الشحن المسبق والتفريغ قبل الشحن. إذا كانت Mas مناسبة أيضًا لبطاريات الليثيوم أيون، فإن شحن النبض العكسي (الاسم المحدد هو طريقة الشحن السريع الانعكاسي في ما يلي] بالإضافة إلى عرض الاستقطاب، فإنه مفيد لقمع ارتفاع درجة الحرارة، Massea نشطة أيضًا. دعم لطرق النبض.

علاوة على ذلك، فهي حقًا طريقة شحن ذكية، أي أن قيمة تيار الشحن تتغير دائمًا بسبب منحنى Mascus لبطارية ليثيوم أيون، بحيث يتم تعظيم كفاءة الشحن في حدود الأمان. 4 طرق شائعة للشحن السريع تشتمل طريقة شحن بطاريات الليثيوم أيون على الكثير من الأنواع، لمتطلبات الشحن السريع، تشمل طرقها المهمة الشحن النبضي، والشحن الانعكاسي، والشحن الذكي. تختلف أنواع البطاريات، وطرق الشحن المستخدمة لها، ولا يتشابه بعضها تمامًا، ولا يوجد تمييز محدد في هذا القسم.

الشحن النبضي هذا هو وضع الشحن النبضي من الأدبيات، ويتم توفير مرحلة النبضة بعد لمسة الشحن وحد الجهد العلوي هو 4.2 فولت، وبشكل مستمر أكثر من 4.2 فولت.

لا تذكر عقلانية إعدادات المعلمات المحددة الخاصة بها، حيث تختلف أنواع الدفعات المختلفة. نحن نولي اهتماما لعملية تنفيذ النبض. فيما يلي منحنى شحن النبضة، ومن المهم تضمين ثلاث مراحل: الشحن المسبق، والشحن بالتيار المستمر، والشحن النبضي.

عند شحن البطارية بتيار ثابت أثناء الشحن بالتيار الثابت، يتم نقل جزء من الطاقة إلى داخل البطارية. عندما يرتفع جهد البطارية إلى الحد الأعلى للجهد (4.2 فولت)، قم بالدخول إلى وضع الشحن النبضي: شحن البطارية بتيار نبضي يبلغ 1C.

يتم زيادة جهد البطارية بشكل مستمر في وقت شحن ثابت Tc، وسوف ينخفض ​​الجهد ببطء عند توقف الشحن. عندما ينخفض ​​جهد البطارية إلى الحد الأعلى للجهد (4.2 فولت)، قم بشحن البطارية بنفس قيمة التيار، وبدء دورة الشحن التالية، وبالتالي إعادة تدويرها حتى تصبح البطارية ممتلئة.

أثناء عملية الشحن النبضي، سوف تتباطأ سرعة جهد البطارية تدريجيًا، وسيصبح وقت التوقف T0 طويلاً. عندما تكون دورة شحن التيار المستمر منخفضة مثل 5% ~ 10%، يعتبر أن البطارية ممتلئة وتنتهي عملية الشحن. بالمقارنة مع طرق الشحن التقليدية، يمكن شحن شحنة النبضة بتيار كبير، وسيتم القضاء على تركيز البطارية في بطارية السدادة والاستقطاب الأومي، بحيث تكون الجولة التالية من الشحن أكثر سلاسة، وسرعة الشحن سريعة، ودرجة الحرارة صغيرة، مما يؤثر على عمر البطارية، ويستخدم على نطاق واسع حاليًا.

ومع ذلك، فإن عيوبها واضحة: توفير الطاقة لوظيفة تدفق محدودة، مما يضيف تكلفة إلى طريقة الشحن النبضي. طريقة الشحن المتقطع، بطارية ليثيوم أيون، الشحن المتقطع، طريقة الكهرباء المتقطعة، والشحن المتقطع بجهد متغير. 1) يقترح البروفيسور تشين جونجيا من جامعة شيامن تغيير طريقة النقل المتقطع عبر التيار.

يتميز بتغيير تيار الشحن الثابت إلى تيار مقيد. كما هو موضح في الشكل أدناه، المرحلة الأولى من تغيير التغير في التغير تكون أولاً، ويتم شحن البطارية بقيمة تيار كبيرة. عندما يصل جهد البطارية إلى جهد القطع V0، يتم إيقاف الشحن.

في هذا الوقت، انخفض جهد البطارية بشكل حاد. بعد الحفاظ على وقت التوقف، قلل من تيار الشحن واستمر في الشحن. عندما يتم رفع جهد البطارية إلى جهد القطع V0، يتم إيقاف الشحن، بحيث يقلل وقت الاسترداد (عادةً ما يكون حوالي 3 إلى 4 مرات) تيار الشحن من قيمة تيار القطع المحددة.

ثم قم بالدخول إلى مرحلة الشحن بالجهد الثابت، قم بشحن البطارية إلى البطارية حتى يتم تقليل تيار الشحن إلى الحد الأدنى، وتنتهي عملية الشحن. يتم زيادة المؤتمر الرئيسي للتغيير في شحنة تغيير الكهرباء بطريقة متقطعة تقلل التيار تدريجيًا، أي أن عملية الشحن تتسارع، ويتم تقصير وقت الشحن. ومع ذلك، فإن دائرة وضع الشحن هذه أكثر تعقيدًا، وذات تكلفة عالية، وعادةً ما يتم أخذها في الاعتبار فقط عند الشحن السريع عالي الطاقة.

2) بناءً على تغير التغير في الكهرباء، يحدث تغير في الشحنة المتقطعة المقاومة للكهرباء. الفرق بينهما هو عملية الشحن في المرحلة الأولى، ويتم تغيير التدفق المتقطع إلى متقطع. قارن بين المنظرين أعلاه (أ) والشكل (ب)، حيث أن الشحنة المتقطعة ذات الضغط الثابت المرئي تتوافق بشكل أكبر مع منحنى الشحن الأفضل.

في كل مرحلة شحن ذات جهد ثابت، وبسبب الجهد الثابت، ينخفض ​​تيار الشحن بشكل طبيعي وفقًا لقانون المؤشر، وينخفض ​​معدل قبول تيار البطارية تدريجيًا مع الشحن. طريقة الشحن السريع REFLEX طريقة الشحن السريع Reflex، والمعروفة أيضًا باسم طريقة الشحن الانعكاسي أو طريقة الشحن "الشخير". تتضمن كل دورة عمل لهذه الطريقة الشحن الأمامي والتفريغ الفوري العكسي وثلاث مراحل.

يحل مشكلة استقطاب البطارية إلى حد كبير ويسرع سرعة الشحن. ولكن التفريغ العكسي سيؤدي إلى تقصير عمر بطارية أيون الليثيوم. كما هو موضح في الشكل أعلاه، في كل دورة شحن، فإن وقت الشحن الحالي لـ 2C هو 10 ثوانٍ من TC، ثم TR1 هو 0.

5 ثوانٍ، وقت التفريغ العكسي هو 1 ثانية TD، وقت التوقف هو 0.5 ثانية TR2، كل وقت دورة الشحن هو 12 ثانية. أثناء الشحن، سيصبح تيار الشحن صغيرًا تدريجيًا.

تعتبر طريقة الشحن الذكية حاليًا طريقة شحن أكثر تقدمًا. كما هو موضح في الشكل أدناه، فإن مبدأه المهم هو تطبيق تكنولوجيا التحكم DU / DT و DI / DT. من خلال التحقق من جهد البطارية وزيادات التيار، يتم شحن البطارية، والتتبع الديناميكي يجعل تيار الشحن المقبول للبطارية تيار الشحن من بداية البطارية مقبولاً.

مثل هذه الأساليب الذكية، والتي يتم دمجها عمومًا مع تكنولوجيا الخوارزمية المتقدمة مثل الشبكة العصبية والتحكم الضبابي، تحقق التحسين التلقائي للنظام. 5 وضع الشحن تتم مقارنة البيانات التجريبية التي تؤثر على معدل الشحن بطريقة الشحن بالتيار الثابت والشحن بالنبضة العكسية. الشحن بالتيار المستمر هو شحن البطارية بتيار مستمر طوال عملية الشحن.

يمكن أن يكون للشحن الحالي المستمر شحن تيار كبير، ولكن بمرور الوقت، تظهر مقاومة الاستقطاب تدريجيًا وتضيف المزيد من الطاقة، مما يتسبب في تسخين المزيد من الطاقة واستهلاكها وزيادة درجة حرارة البطارية تدريجيًا. مقارنة بين طريقة شحن النبضة لشحن التيار الثابت وشحن النبضة هو تيار شحن عكسي قصير بعد فترة من الشحن. الشكل الأساسي هو كما هو موضح أدناه.

في عملية الشحن، يتم زيادة نبضات التفريغ العابرة، واستخدام الاستقطاب، مما يقلل من تأثيرات مقاومة الاستقطاب أثناء عملية الشحن. وقد أجريت دراسات على وجه التحديد لمقارنة تأثير الشحن النبضي والشحن بالتيار الثابت. خذ التيار المتوسط ​​لـ 1c، و2c، و3c، و4c (c لقيمة السعة المقدرة للبطارية)، والتي تم استخدامها في 4 مجموعات من التجارب المقارنة.

كمية الطاقة التي يتم إطلاقها بعد ملء البطارية بالتيار الكهربائي. يوضح الشكل شكل موجة التيار والجهد على جانب البطارية للتيار النبضي عندما يكون تيار الشحن 2C. الجدول 1 عبارة عن بيانات تجربة شحن النبضة ذات التدفق الثابت.

فترة النبضة هي 1 ثانية، ووقت النبضة الإيجابية هو 0.9 ثانية، ووقت النبضة السلبية هو 0.1 ثانية.

ICHAV هو متوسط ​​تيار الشحن، QIN هو الشحن؛ qo هي قوة التفريغ، η هي الكفاءة من النتائج التجريبية في الجدول أعلاه، كفاءة شحن التيار المستمر وشحن النبضة تقريبية، النبضة أقل قليلاً من التيار المستمر، ولكن إلى الداخل يكون إجمالي إمداد الطاقة للبطارية أكبر بكثير من وضع التيار المستمر. 6 دورات عمل نبضية مختلفة تؤثر على شحن النبض وقت تفريغ التيار السلبي بطيء، وهناك تأثير معين، وكلما كان وقت التفريغ أطول، كان الشحن أبطأ؛ عندما تكون الوحدة مسطحة، يتم شحنها، ووقت التفريغ أطول. كما يمكن أن نرى من الجدول أدناه، فإن دورة العمل المختلفة فعالة ويتم قبولها للكهرباء ولها تأثير واضح، ولكن الفرق العددي ليس كبيرًا جدًا.

وفي هذا الصدد، هناك معامِلان مهمان، وقت الشحن ودرجة الحرارة لا يتم عرضهما. لذلك، فإن اختيار شحن النبضة أفضل من شحن التيار المستمر المستمر، وعند اختيار دورة العمل المحددة، يجب التركيز على ارتفاع درجة الحرارة ووقت الشحن المطلوب. المرجع 1 وانغ في، ليثيوم ليثيوم حديد ومواد ثلاثية وشحنة السعة القطبية المركبة بسبب خصائص الشحن اللاسلكي لبطارية أيون الليثيوم في المركبات الكهربائية؛ 3 هي تشيو شنغ، ملخص تكنولوجيا شحن بطارية أيون الليثيوم.