Литий батареясын тез заряддоо ыкмасы

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Портативті электр станциясының жеткізушісі

1 Заряддоодо кантип "тез кубаттоо" деп атасам болот? Биз негизги кайрылууну төлөйбүз: 1) заряд тез; &39;2) Батареянын иштөө мөөнөтүнө таасир этпеңиз; 3) Акчаны үнөмдөөгө аракет кылыңыз, канча электр заряды чыгат, аны менин батарейкамга заряддаганга аракет кылыңыз. Ошентип, сиз канчалык тез тез чала аласыз? Конкреттүү баалуулуктарды берүү үчүн стандарттуу адабияттар жок, биз эң популярдуу субсидия саясатында айтылган босоголордун санына убактылуу кайрылабыз. Төмөнкү жадыбал жаңы энергетикалык жеңил унаа 2017 субсидия стандарты болуп саналат.

Бул тез заряд кирүү деңгээл 3C экенин көрүүгө болот. Чынында, жеңил унаалар үчүн субсидия стандартында, эч кандай чагылдыруу талаптары жок. Жалпы жүргүнчүлөрдү ташуучу унаанын үгүт материалдарынан ар бир адам жалпысынан 80% толтурса болот, тез заряд катары колдонулушу мүмкүн жана алар көтөрүлөт.

Ошентип, жеңил унаа 1.6c кирүү деңгээли заряддын маалымдама мааниси болушу мүмкүн. Бул идеяга ылайык, акция 80% толгон 15 мүнөт, бул 3кө барабар.

2C. 2 тез кубаттоо түйшүгү? Бул контекстте тиешелүү тараптар физикалык объекттерди, анын ичинде батарейкаларды, заряддагычтарды жана электр энергиясын бөлүштүрүүчү түзүлүштөрдү ээрчишет. Биз тез заряддоону талкуулайбыз, батарейканын көйгөйлөрү болот деп түздөн-түз ойлоп жатабыз.

Чынында, аккумулятордо көйгөйлөр пайда боло электе, биринчиси, машинаны жана бөлүштүрүүчү линияларды заряддоо маселеси. Биз TSLA заряддоо үйүмүн айттык, анын аты супер заряддоо үймөгү, анын күчү 120 кВт. Tslamodels85D, 96S75P, 232 параметрлери боюнча.

5ah, эң жогорку 403V, ​​1.6C максималдуу суроо-талаптын кубаттуулугуна туура келет 149.9kW.

Бул жерден электр кыймылдаткычын заряддоо үйүнүн сыноосу бар экенин көрүүгө болот, 1,6С же 30 мүнөт. Улуттук стандарттарда заряддоочу станцияны түздөн-түз баштапкы турак-жай электр тармагына түз коюуга жол берилбейт.

1 тез толтурулган үймөк колдонулган электр энергиясы ондогон кожолуктардын электр энергиясынан ашып кетти. Демек, кубаттоочу станция да 10 кВ трансформаторду өзүнчө орнотушу керек жана региондун бөлүштүрүү тармагы 10 кВ көмөкчордондун жаңы көлөмү эмес. Анан аккумулятор айтты.

Батарея 1.6C же 3.2C заряддоо талаптарын көтөрө алабы, аны макро жана микро эки көз караштан кароого болот.

3 Тез кубаттоо теориясынын тез кубаттоо теориясынын темасы "Макроэффективдүү тез кубаттоо теориясы" деп аталат, анткени литий-иондук батарейкалардын ички оң жана терс электроддук материалынын табияты, микроструктурасы, электролиттик ингредиенттери түздөн-түз аныкталган аккумулятордук тез кубаттоо. Кошумчалар, диафрагма касиеттери, ж.б., бул микро денгээлде мазмуну, биз литий-иондук батарейкалардын тез заряддоо көрүп, убактылуу батареянын сыртына жайгаштырылат.

Литий-иондук аккумулятордун болушу, 1972-жылы эң жакшы кубаттоо агымы болгон америкалык окумуштуу Джамас аккумулятордун заряддоо учурунда эң жакшы кубаттоо ийри сызыгына ээ болушун сунуштайт жана анын Мас-Сан мыйзамы, бул теория коргошун-кислота аккумуляторлору үчүн сунушталганын белгилей кетүү керек, ал максималдуу алгылыктуу заряддоо агымынын чектик шартын аныктайт, бул тараптын аз өлчөмдөгү реакциясынын келип чыгышы жана өзгөчө түрү. Бирок системанын эң жакшы чечими бар, бирок бул викторина. Тактап айтканда, литий-иондук батарейка үчүн, анын максималдуу алгылыктуу токунун чектик шарттарын аныктоо кайра мааниге ээ болушу мүмкүн.

Айрым изилдөө адабияттарынын корутундуларынын негизинде, анын оптималдуу мааниси дагы эле мыйзамга окшош ийри тенденция болуп саналат. Литий-иондук батареянын максималдуу чектик шарты, литий-иондук аккумулятордун мономеринин факторлорунан тышкары, системанын деңгээлинин факторлорунан тышкары, жылуулук таркатуу жөндөмдүүлүгү, системанын максималдуу алгылыктуу заряддоо агымы ар кандай экендигин белгилей кетүү керек. Анан ушул негиз менен талкууну улантабыз.

Масцердин формуласынын сүрөттөлүшү: i = i0 * e ^ αt; I0 - батареянын баштапкы заряддоо агымы; α - зарядды кабыл алуу баасы; T - заряддоо убактысы. I0 жана α мааниси жана батареянын түрү, түзүмү жана жаңы жана эски. Бул этапта, батареяны заряддоо ыкмалары боюнча изилдөө оптималдуу заряддоо ийри негизинде маанилүү болуп саналат.

Төмөнкү сүрөттө көрсөтүлгөндөй, эгерде заряддоо агымы бул оптималдуу заряддоо ийри сызыгынан ашып кетсе, заряддын ылдамдыгын жогорулатууга гана болбойт, бирок батарейканын көлөмүн кошот; бул эң жакшы заряддоо ийри сызыгынан азыраак болсо, ал батареяга зыян келтирбесе да, кубаттоо убактысын узартат, кубаттоо натыйжалуулугун төмөндөтөт. Бул теорияны иштеп чыгуу үч деңгээлди камтыйт, алар Масс сапар үчүн: 1 ар кандай разряддык ток үчүн, аккумулятордогу батареянын зарядынын агымы α жана батареянын сыйымдуулугуна тескери пропорционалдуу; 2 Берилген ар кандай разряд жөнүндө. Сумма, α жана разряддын учурдагы ID өлчөмү пропорционалдуу; 3 Батарея ар кандай разряд ченинде разряддалат жана анын акыркы жол берилген кубаттоо тогу IT (кабыл алынуучу мүмкүнчүлүк) ар бир разрядда уруксат берилген заряддоо агымынын суммасы болуп саналат. Жогорудагы теорема ошондой эле зарядды кабыл алуу жөндөмү түшүнүгүнүн булагы болуп саналат.

Адегенде зарядды кабыл алуу эмне экенин түшүнүңүз. Айлананы таап, бирдиктүү расмий маанисин көргөн жокмун. Сиздин өзүңүздүн түшүнүгүңүзгө ылайык, кубаттоо кабыл алуу жөндөмдүүлүгү - бул белгилүү бир экологиялык шарттарда белгилүү бир өлчөмдө заряддалуучу аккумулятордун кубатталышынын максималдуу агымы.

Алгылыктуу таасири, болбошу керек болгон эч кандай терс таасири жок экендигин билдирет, батареянын өмүрүнө жана иштөөсүнө терс таасири жок. Андан ары, үч мыйзамды түшүнүү. Биринчи мыйзам, батарейка кубатталгандан кийин, зарядды кабыл алуу жөндөмү жана учурдагы кубаттуулуктун көлөмү, заряд канчалык аз болсо, зарядды кабыл алуу жөндөмдүүлүгү ошончолук жогору болот.

Экинчи мыйзам, кубаттоо учурунда, импульс разряды батареянын реалдуу убакытта кабыл алуу учурдагы маанисин жакшыртууга жардам берет; үчүнчү мыйзам, кубаттоо кабыл алуу жөндөмдүүлүгү кубаттоого чейин алдын ала заряддоо жана разряд абалына жараша болот. Мас литий-иондук батарейкалар үчүн да ылайыктуу болсо, тескери импульстук кубаттоо (төмөндө конкреттүү аталышы рефлекстүү тез кубаттоо ыкмасы болуп саналат] Поляризациянын көрүнүшүнөн тышкары, температуранын көтөрүлүшүн басууга жардам берет, Massea да активдүү. Импульстук методдорду колдоо.

Андан тышкары, чындап эле, бул акылдуу кубаттоо ыкмасы, башкача айтканда, акылдуу кубаттоо ыкмасы, башкача айтканда, заряддоо учурдагы мааниси литий-иондук батарейканын Mascus ийри сызыгынан улам өзгөрүп турат, ошондуктан кубаттоо эффективдүүлүгү коопсуздук чегинде максималдуу болот. 4 Common Fast заряддоо ыкмалары Литий-иондук батарейкалардын заряддоо ыкмасы көп түргө ээ, тез кубаттоо талаптары үчүн, анын маанилүү ыкмаларына импульстук заряддоо, Reflex заряддоо жана акылдуу кубаттоо кирет. Батареянын ар кандай түрлөрү, алардын колдонулуучу кубаттоо ыкмалары так бирдей эмес жана бул бөлүмдө бул бөлүмдө өзгөчө айырмачылыктар жок.

Импульсту кубаттоо Бул адабияттагы импульстук заряддоо режими жана импульс фазасы заряддоо тийгенден кийин берилет жана жогорку чек чыңалуу 4,2V жана тынымсыз 4,2V жогору.

Анын спецификалык параметр орнотууларынын рационалдуулугун айтпай эле коюңуз, партиялардын ар кандай түрлөрү айырмачылыктарга ээ. Биз импульсту ишке ашыруу процессине көңүл бурабыз. Төмөндө импульсту заряддоо ийри сызыгы келтирилген жана үч этапты камтуу маанилүү: алдын ала заряддоо, туруктуу ток кубаттоо жана импульстук заряддоо.

Туруктуу ток кубаттоо учурунда батареяны туруктуу ток менен заряддоо, жарым-жартылай энергия батареянын ичине өтөт. Батареянын чыңалуусу жогорку чектик чыңалууга (4,2 В) көтөрүлгөндө импульстук кубаттоо режимине өтүңүз: аккумуляторду 1С импульстук ток менен заряддоо.

Батареянын чыңалышы тынымсыз кубаттоо убагында Tc тынымсыз жогорулайт жана заряддоо токтогондо чыңалуу акырындап төмөндөйт. Батареянын чыңалуусу жогорку чектик чыңалууга (4.2V) түшкөндө, батареяны ошол эле учурдагы мааниде кубаттоо, кийинки кубаттоо циклин баштоо, батарея толгонго чейин кайра иштетилет.

Импульстук заряддоо процессинде аккумулятордун чыңалуу ылдамдыгы акырындык менен жайлап, токтоп турган убакыт T0 узакка созулат. Туруктуу токтун заряддоо цикли 5% ~ 10% чейин төмөн болгондо, батарейка толуп, кубатталып бүттү деп эсептелет. Кадимки кубаттоо ыкмалары менен салыштырганда, импульстук заряд чоң ток менен заряддалышы мүмкүн, ал эми стопор батарейкасындагы батареянын концентрациясы жана омикалык поляризация жок болот, ошондуктан кубаттоонун кийинки айлампасы жылмакай, кубаттоо ылдамдыгы тез, Температура аз, батареянын иштөө мөөнөтүнө таасир этет жана учурда кеңири колдонулат.

Бирок, анын кемчиликтери айдан ачык: импульстук заряддоо ыкмасынын баасын кошкон чектелген агым функциясына электр менен жабдуу. Үзгүлтүктүү заряддоо ыкмасы, литий-иондук батарея, үзгүлтүксүз заряд, үзгүлтүктүү, үзгүлтүктүү электрдик ыкма жана өзгөрүлмө чыңалуу үзгүлтүктүү заряд. 1) Транзистримдик үзгүлтүктүү берүү ыкмасын өзгөртүүнү Сямен университетинин профессору Чен Гонгжиа сунуштаган.

Бул туруктуу токтун зарядын чектелген токко өзгөртүү менен мүнөздөлөт. Төмөндөгү сүрөттө көрсөтүлгөндөй, өзгөрүүнүн өзгөрүшүнүн биринчи этабы биринчи болуп, батарея чоң токтун мааниси менен заряддалат. Батареянын чыңалуусу V0 өчүрүлгөн чыңалууга жеткенде, заряддоо токтотулат.

Бул учурда, батареянын чыңалуу кескин төмөндөдү. Токтотуу убактысын сактагандан кийин, кубаттоо тогун азайтып, заряддоону улантат. Батареянын чыңалуусу V0 өчүрүлгөн чыңалууга көтөрүлгөндө, кубаттоо токтотулат, андыктан калыбына келтирүү убактысы (негизинен болжол менен 3-4 эсе) кубаттоо агымы белгиленген кесүү токунун маанисин азайтат.

Андан кийин туруктуу чыңалуу кубаттоо стадиясына кириңиз, заряддоо агымы төмөнкү чекке чейин азаймайынча, батареяны батарейкага заряддаңыз, заряддоо аяктайт. Электр энергиясын алмаштыруучу заряддын өзгөрүүсүнүн негизги конференциясы токту акырындык менен азайткан үзгүлтүктүү ыкма менен көбөйөт, башкача айтканда, заряддоо процесси тездетип, заряддоо убактысы кыскарат. Бирок, бул кубаттоо режиминин схемасы татаалыраак, баасы жогору, адатта жогорку кубаттуулукта тез кубаттоодо гана эске алынат.

2) Электр энергиясынын өзгөрүшүнүн негизинде электр энергиясына туруктуу үзгүлтүктүү заряддын өзгөрүүсү болот. Экөөнүн ортосундагы айырма биринчи этап заряддоо жараяны болуп саналат, ал эми үзгүлтүктүү агымы үзгүлтүккө өзгөртүлгөн. Жогорудагы көрүнүштөрдү (a) жана (b) сүрөтүн салыштырыңыз, көзгө көрүнгөн туруктуу басымдын үзгүлтүктүү заряды эң жакшы заряддоо кубаттоо ийри сызыгына көбүрөөк туура келет.

Ар бир туруктуу чыңалуу кубаттоо фазасында, туруктуу чыңалуудан улам, кубаттоо агымы индекс мыйзамына ылайык табигый түрдө төмөндөйт, ал эми батареянын токтун кабыл алуу ылдамдыгы заряддоо менен акырындык менен төмөндөйт. REFLEX тез кубаттоо ыкмасы Reflex тез ​​кубаттоо ыкмасы, ошондой эле чагылтуу кубаттоо ыкмасы же "коңурук" кубаттоо ыкмасы катары белгилүү. Бул ыкманын иш циклдарынын ар бири алдыга кубаттоо, тескери заматта разряд жана үч этапты камтыйт.

Бул чоң өлчөмдө батарейканын поляризациясын чечет жана заряддоо ылдамдыгын тездетет. Бирок тескери разряд литий-ион батарейканын иштөө мөөнөтүн кыскартат. Жогорудагы сүрөттө көрсөтүлгөндөй, заряддоо циклдарынын ар биринде 2С учурдагы заряддоо убактысы TC 10с, андан кийин TR1 0 болот.

5 с, тескери разряддын убактысы 1 с TD, токтоо убактысы 0,5 с TR2, ар бир заряддоо циклинин убактысы 12 с. Заряддоо катары, заряддоо агымы бара-бара аз болуп калат.

Акылдуу кубаттоо ыкмасы азыркы учурда өнүккөн кубаттоо ыкмасы болуп саналат. Төмөнкү сүрөттө көрсөтүлгөндөй, анын маанилүү принцип DU / DT жана DI / DT башкаруу технологиясын колдонуу болуп саналат. Батареянын чыңалуусун жана учурдагы өсүшүн текшерүү менен, батарея заряддалат, динамикалык көз салуу Батареянын алгылыктуу кубаттоо агымы батарейканын башынан кубаттоо агымын алгылыктуу кылат.

Мындай акылдуу ыкмалар, жалпысынан нейрондук тармак жана бүдөмүк башкаруу сыяктуу алдыңкы алгоритмдик технология менен айкалышып, системаны автоматтык түрдө оптималдаштырууну ишке ашырат. 5 Заряддоо режими Заряддоо ылдамдыгына таасир этүүчү эксперименталдык маалыматтар туруктуу ток кубаттоо ыкмасы жана тескери импульстук заряддоо менен салыштырылат. Туруктуу ток кубаттоо батареяны заряддоо процессинде туруктуу туруктуу ток менен заряддалат.

Туруктуу ток кубаттоо чоң ток кубаттоого ээ болушу мүмкүн, бирок убакыттын өтүшү менен поляризациялык каршылык акырындык менен пайда болуп, көбүрөөк энергия кошуп, көбүрөөк энергияны ысытып, керектеп жана батареянын температурасын акырындык менен жогорулатат. Туруктуу ток кубаттоо жана импульстук заряддоо үчүн салыштыруу импульстук заряддоо ыкмасы - бул заряддоо мезгилинен кийин кыска тескери заряддоо агымы. Негизги формасы төмөндө көрсөтүлгөндөй.

Заряддоо процессинде убактылуу разряд импульстарын жогорулатуу, деполяризацияны колдонуу, заряддоо процессинде поляризацияга каршылыктын таасирин азайтуу. Изилдөөлөр атайын импульстук заряддын жана туруктуу токтун зарядынын таасирин салыштырышкан. Салыштырмалуу эксперименттердин 4 топтомунда колдонулган 1c, 2c, 3c жана 4c (батареянын номиналдык кубаттуулугу үчүн c) орточо токту алгыла.

Батарейканы батарейка менен толтургандан кийин бошотулган кубаттуулуктун көлөмү. Сүрөттө заряддоо агымы 2С болгондо импульстук токтун токтун жана батарейканын чыңалуу толкунунун формасы көрсөтүлгөн. 1-таблица туруктуу агымдын импульстук заряддоочу эксперимент маалыматтары болуп саналат.

Импульстун мезгили 1 сек, импульстун оң убактысы 0,9 с, терс импульс убактысы 0,1 сек.

ICHAV - заряддоочу орточо ток, QIN заряддалат; qo – разряддын кубаттуулугу, η – жогорудагы таблицадагы эксперименттик натыйжалардын эффективдүүлүгү, туруктуу токтун заряды жана импульстун зарядынын эффективдүүлүгү болжолдуу, импульс туруктуу токтон бир аз төмөн, бирок ичке Батареянын жалпы энергия менен камсыздоосу туруктуу ток режиминен бир кыйла көп. 6 ар кандай импульс милдети цикл импульс заряддоо таасир терс учурдагы разряд убакыт жай, белгилүү бир таасири бар, жана разряддын узак убакыт, жайыраак заряддоо; ошол эле батирде, бирдиги заряддалган болсо, разряд убактысы ошончолук көп болот. Төмөнкү таблицадан көрүнүп тургандай, ар кандай кызмат цикли натыйжалуу болуп саналат жана электр энергиясына ачык таасир этет, бирок сандык айырма өтө чоң эмес.

Жана ушуга байланыштуу, эки маанилүү параметр бар, заряддоо убактысы жана температурасы көрсөтүлбөйт. Ошондуктан, импульс зарядын тандоо үзгүлтүксүз туруктуу ток заряддоодон жогору турат, ал эми милдет циклинин конкреттүү тандоосу температуранын жогорулашына жана заряддоо убактысынын талабына көңүл буруу керек. Шилтеме 1 Wang Fei, литий литий темир жана үчтүк материалдар жана электрдик унаалардагы литий-иондук батарейканын радио-заряддалган мүнөздөмөлөрүнөн улам сыйымдуулук заряды композиттик электрод; 3 Ал Qiusheng, литий-иондук батарейканы заряддоо технологиясы Кыскача маалымат.