Lityum pilin hızlı şarj yöntemiyle şarj edilmesi

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Furnizuesi portativ i stacionit të energjisë elektrike

1 Şarj ederken "hızlı şarj" nasıl denir? Temel çekiciliğimiz şudur: 1) Şarj hızlıdır; &39;2) Pil ömrümü etkilemez; 3) Paradan tasarruf etmeye çalışın, ne kadar elektrik yükü salınır, pilime şarj etmeyi deneyin. Peki ne kadar hızlı hızlı diyebilirsiniz? Belirli değerler vermek için standart bir literatür yok, geçici olarak en popüler sübvansiyon politikasında belirtilen eşik sayısına yönlendiriliyoruz. Aşağıdaki tabloda 2017 yılı yeni enerji binek otomobil teşvik standardı yer almaktadır.

Hızlı şarj giriş seviyesinin 3C olduğu görülüyor. Zaten binek otomobillere ilişkin sübvansiyon standardında herhangi bir yansıma şartı bulunmuyor. Genel binek otomobilin propaganda materyallerinden de anlaşılacağı üzere, herkesin genel olarak %80&39;inin doldurulabildiği, hızlı şarj olarak kullanılabileceği ve bunların teşvik edileceği belirtiliyor.

O halde binek araç 1.6c giriş seviyesi Charge referans değeri olabilir. Bu fikre göre promosyonun süresi 15 dakika olup, %80&39;i 3&39;e eşittir.

2C. 2 hızlı şarj darboğazı? Bu bağlamda ilgili taraflar, piller, şarj cihazları ve güç dağıtım tesisleri de dahil olmak üzere fiziksel konuları takip ediyor. Hızlı şarjdan bahsediyoruz, doğrudan bataryada sorun çıkacağını düşünüyoruz.

Aslında aküde sorun yaşanmadan önce ilk sorun şarj makinası ve dağıtım hatlarında yaşanan sorundur. TSLA&39;nın şarj yığınından bahsetmiştik, adı süper şarj yığını, gücü 120KW. Tslamodels85D, 96S75P, 232 parametrelerine göre.

5ah, en yüksek 403V, ​​​​1.6C ise maksimum talep gücü 149.9kW&39;a denk geliyor.

Buradan da anlaşılacağı üzere elektrik motorunun şarj yığınının 1.6C veya 30 dakika test edildiği görülmektedir. Ulusal standartlarda, şarj istasyonunun doğrudan konutun orijinal elektrik şebekesine kurulmasına izin verilmemektedir.

1 adet hızlı doldurulan yığın elektrik enerjisi, onlarca hanenin elektriğini aştı. Dolayısıyla hem şarj istasyonuna ayrı ayrı 10kV trafo kurulması gerekiyor, hem de bir bölgenin dağıtım şebekesine yeni bir 10kV trafo merkezi kurulmaması gerekiyor. Sonra pil dedi.

Pilin 1.6C veya 3.2C şarj gereksinimini karşılayıp karşılayamayacağı, makro ve mikro olmak üzere iki açıdan incelenebilir.

3 Hızlı şarj teorisinin konusuna "Makro hızlı şarj teorisi" denmesinin nedeni, doğrudan belirlenen pil hızlı şarj kapasitesinin lityum iyon pillerin iç pozitif ve negatif elektrot malzemesinin doğası, mikro yapısı, elektrolit bileşenleri olmasıdır. Katkı maddeleri, diyafram özellikleri vb. gibi bu mikro seviyelerin içeriğini geçici olarak pilin dış yüzeyine yerleştirerek, lityum iyon pillerin hızlı şarj olmasını sağlıyoruz.

Lityum-iyon pillerin en iyi şarj akımına sahip olduğu 1972 yılında ABD&39;li bilim adamı Jamas, pilin şarj sırasında en iyi şarj eğrisine sahip olduğunu ileri sürmüş ve onun Mas San Yasası&39;nda, bu teorinin kurşun-asit piller için önerildiği, kabul edilebilir maksimum şarj akımının sınır koşulunun az miktarda yan akımın ortaya çıkması olduğu, bunun da belirli bir reaksiyon tipi olduğu belirtilmiştir. Ama sistemin en iyi çözümü var ama o da bir sınav. Özellikle lityum iyon pil için, kabul edilebilir maksimum akımının sınır koşullarını tanımlamak yeniden anlamlı olabilir.

Bazı araştırma literatür sonuçlarına göre optimal değeri hala yasaya benzer bir eğri eğilimi göstermektedir. Lityum-iyon pilin maksimum sınır koşulunun, lityum iyon pil monomerinin faktörlerinin yanı sıra, ısı dağıtma kabiliyeti gibi sistem seviyesi faktörlerinin yanı sıra, sistemin kabul edilebilir maksimum şarj akımının farklı olduğunu belirtmekte fayda var. Daha sonra bu temel üzerinden aşağıya doğru tartışmaya devam edeceğiz.

Maszer formülü açıklaması: i = i0 * e ^ αt; I0 ​​​​akünün ilk şarj akımı; α şarj kabul oranı; T şarj süresidir. I0 ve α değerleri ve pilin türü, yapısı, yeni ve eski olması. Bu aşamada optimum şarj eğrisine göre akü şarj yöntemlerinin araştırılması önem taşımaktadır.

Aşağıdaki şekilde görüldüğü gibi, eğer şarj akımı bu optimum şarj eğrisini aşarsa, sadece şarj hızı artırılamaz, aynı zamanda akü miktarı da artar; eğer bu en iyi şarj eğrisinden az olursa, aküye zarar vermese de, şarj süresini uzatır, şarj verimliliğini azaltır. Bu teorinin geliştirilmesi, Masz gezisi için üç seviyeyi içerir: 1. Herhangi bir belirli deşarj akımı için, bataryadaki akü şarjlarının akımı, α kapasitesi ve bataryanın kapasitesiyle ters orantılıdır; 2. Herhangi bir belirli deşarj hakkında, α miktarı ve deşarj akımı ID orantılıdır; 3. Batarya farklı deşarj oranlarında deşarj edilir ve nihai izin verilen şarj akımı IT (kabul edilebilir kapasite), her deşarj oranında izin verilen şarj akımının toplamıdır. Yukarıdaki teorem aynı zamanda şarj kabul yeteneği kavramının da kaynağıdır.

Öncelikle kabullenmenin ne olduğunu anlayalım. Bir daire buldum ve birleşik resmi anlamını göremedim. Kendi anlayışınıza göre şarj kabul kabiliyeti, şarj edilebilir pilin belirli bir şarj miktarında, belirli çevre koşullarında şarj olabilmesi için gereken maksimum akımdır.

Kabul edilebilir etki, olmaması gereken hiçbir yan etkinin olmaması, pilin ömrü ve performansı üzerinde olumsuz bir etkisinin olmaması anlamına gelir. Ayrıca üç yasayı da anlayın. Birinci yasa, pil boşaldıktan sonra, şarj kabul yeteneği ve mevcut güç miktarı, şarj ne kadar düşükse, şarj kabul yeteneği o kadar yüksek olur.

İkinci yasa, şarj sırasında darbeli deşarjın, pilin gerçek zamanlı kabul akımı değerini iyileştirmesine yardımcı olabileceğini; üçüncü yasa, şarj kabul yeteneğinin, şarj öncesi ön şarj ve deşarj durumuyla üst üste geleceğini belirtir. Mas&39;ın lityum-iyon piller için de uygun olması durumunda, ters darbeli şarj (aşağıda özel adı refleks hızlı şarj yöntemidir) Polarizasyon görünümünün yanı sıra, sıcaklık artışının baskılanmasına yardımcı olması açısından Massea da aktiftir. Nabız yöntemlerine destek.

Ayrıca gerçekten akıllı bir şarj yöntemidir, yani akıllı şarj yöntemi, yani lityum iyon pilin Mascus eğrisi nedeniyle şarj akımı değeri her zaman değişmiştir, böylece şarj verimliliği güvenlik sınırında maksimuma çıkar. 4 Yaygın Hızlı Şarj Yöntemi Lityum-iyon pillerin şarj yöntemi çok sayıda türe sahiptir, hızlı şarj gereksinimleri için önemli yöntemleri arasında darbeli şarj, refleks şarj ve akıllı şarj bulunur. Farklı pil tipleri, bunların uygulanabilir şarj yöntemleri tam olarak aynı değildir ve bu bölümde bu konuda özel bir ayrım yapılmamaktadır.

Darbeli şarj Literatürde yer alan darbeli şarj modu olup, şarj temasından sonra darbe fazı sağlanmakta ve üst sınır voltajı 4,2V olup, sürekli olarak 4,2V üzerinde kalmaktadır.

Belirli parametre ayarlarının rasyonalitesinden bahsetmeyin, farklı parti tiplerinin farklılıkları vardır. Nabız uygulama sürecine dikkat ediyoruz. Aşağıda bir darbeli şarj eğrisi bulunmaktadır ve üç aşamayı içermesi önemlidir: ön şarj, sabit akım şarjı ve darbeli şarj.

Sabit akımla akünün şarj edilmesi Sabit akım şarjı sırasında akünün iç kısmına kısmi enerji aktarılır. Akü voltajı üst sınır voltajına (4,2V) yükseldiğinde darbeli şarj moduna geçilir: akü 1C darbeli akımla şarj edilir.

Sabit bir şarj süresi olan Tc&39;de akü voltajı sürekli olarak artırılır, şarj durdurulduğunda ise voltaj yavaşça düşer. Akü voltajı üst sınır voltajına (4.2V) düştüğünde aynı akım değeri ile aküyü şarj ederek bir sonraki şarj döngüsüne başlar, böylece akü dolana kadar geri dönüşümlü olarak çalışır.

Darbeli şarj işlemi sırasında akü voltajının hızı giderek yavaşlayacak ve durma süresi T0 uzamaya başlayacaktır. Sabit akım şarj görev döngüsü %5 ~ %10 kadar düşük olduğunda, akünün dolu olduğu ve şarjın sona erdiği kabul edilir. Geleneksel şarj yöntemleriyle karşılaştırıldığında, darbeli şarj büyük bir akımla şarj edebilir ve durdurucu pildeki pil konsantrasyonu ve ohmik polarizasyon ortadan kaldırılacak, böylece bir sonraki şarj turu daha sorunsuz, şarj hızı hızlı olacak, Sıcaklık küçük, pil ömrünü etkiliyor ve şu anda yaygın olarak kullanılıyor.

Ancak dezavantajları da ortadadır: Sınırlı bir akım fonksiyonuna güç sağlamak, darbeli şarj yönteminin maliyetini artırmak. Aralıklı şarj yöntemi, lityum iyon pil, aralıklı şarj, aralıklı, aralıklı elektrik yöntemi ve değişken voltajlı aralıklı şarj. 1) Transakım aralıklı iletim yönteminin değiştirilmesi Xiamen Üniversitesi&39;nden Chen Gongjia profesörü tarafından önerildi.

Sabit akım şarjının kısıtlı akım şarjına dönüşmesiyle karakterize edilir. Aşağıdaki şekilde görüldüğü gibi, akımın değişiminin birinci aşaması olan aküye ilk önce büyük bir akım değeri verilerek şarj işlemi gerçekleştirilir. Akü voltajı V0 kesme voltajına ulaştığında şarj işlemi durdurulur.

Bu esnada akü voltajında ​​ani bir düşüş meydana geldi. Durma süresi tutulduktan sonra şarj akımı azaltılarak şarj işlemi devam eder. Akü voltajı kesme voltajı V0&39;a yükseltildiğinde şarj işlemi durdurulur, böylece toparlanma süresi (genellikle yaklaşık 3 ila 4 katı) şarj akımı ayarlanan kesme akımı değerini düşürecektir.

Daha sonra sabit voltaj şarj aşamasına geçilir, şarj akımı alt sınıra düşene kadar akü şarj edilir, şarj işlemi sonlanır. Elektriksel yük değişiminin esas konferansı, akımın giderek azalmasıyla aralıklı olarak artması, yani şarj işleminin hızlanması ve şarj süresinin kısalmasıdır. Ancak bu şarj modu devresi daha karmaşıktır, maliyeti yüksektir, genellikle sadece yüksek güçlü hızlı şarjlarda dikkate alınır.

2) Elektriksel değişimin değişmesine bağlı olarak, elektriğe dirençli kesikli yükte değişim meydana gelir. İkisi arasındaki fark, birinci kademe şarj işleminin kesikli akıştan kesikli akışa dönüşmesidir. Yukarıdaki görünümleri (a) ve Şekil (b) karşılaştırın, sabit basınçlı aralıklı şarjın en iyi şarj eğrisine daha uygun olduğu görülmektedir.

Her sabit voltaj şarj fazında, sabit voltaj nedeniyle, şarj akımı indeks yasasına göre doğal olarak azalır ve batarya akım kabul oranı şarjla birlikte kademeli olarak azalır. REFLEX hızlı şarj yöntemi Refleks hızlı şarj yöntemi, yansımalı şarj yöntemi veya "horlama" şarj yöntemi olarak da bilinir. Bu yöntemin çalışma çevrimlerinin her biri ileri şarj, ters ani deşarj ve üç aşamadan oluşmaktadır.

Pil polarizasyonunu büyük oranda çözüyor ve şarj hızını artırıyor. Ancak ters deşarj lityum iyon pilin ömrünü kısaltacaktır. Yukarıdaki şekilde görüldüğü gibi her bir şarj döngüsünde 2C&39;nin mevcut şarj süresi 10sn TC&39;dir ve ardından 0&39;ın TR1&39;idir.

5 sn, ters deşarj süresi 1 sn TD, durma süresi 0,5 sn TR2, her şarj çevrimi süresi 12 sn&39;dir. Şarj işlemi devam ettikçe şarj akımı giderek küçülecektir.

Akıllı şarj yöntemi günümüzde daha gelişmiş bir şarj yöntemidir. Aşağıdaki şekilde görüldüğü gibi önemli prensibi DU/DT ve DI/DT kontrol teknolojisini uygulamaktır. Akü voltajı ve akım artışları kontrol edilerek akünün şarjı sağlanır, dinamik takip ile akünün kabul edilebilir şarj akımı akünün başlangıcından itibaren kabul edilebilir hale getirilir.

Bu tür akıllı yöntemler genellikle sinir ağı ve bulanık kontrol gibi ileri algoritma teknolojileriyle birleştirilerek sistemin otomatik optimizasyonu gerçekleştirilmektedir. 5 Şarj modu Şarj oranını etkileyen deneysel veriler, sabit akım şarj yöntemi ve ters darbeli şarj ile karşılaştırılır. Sabit akım şarjı, şarj işlemi boyunca akünün sabit sabit akımla şarj edilmesidir.

Sabit akım şarjı büyük bir akım şarjı olabilir, ancak zamanla polarizasyon direnci yavaş yavaş ortaya çıkar ve daha fazla enerji ekleyerek daha fazla enerjinin ısınmasına, tükenmesine ve pil sıcaklığının giderek artmasına neden olur. Sabit akım şarjı ve darbeli şarj için karşılaştırma darbeli şarj yöntemi, bir şarj periyodundan sonra kısa bir ters şarj akımıdır. Temel form aşağıda gösterildiği gibidir.

Şarj sürecinde geçici deşarj darbelerinin artırılması, depolarizasyonun kullanılması, şarj sürecinde polarizasyon direncinin etkilerinin azaltılması. Yapılan çalışmalarda özellikle darbeli şarj ile sabit akım şarjının etkisi karşılaştırılmıştır. 4 set karşılaştırmalı deneyde kullanılan 1c, 2c, 3c ve 4c&39;nin (c pilin nominal kapasite değeridir) ortalama akımını alın.

Akü ile şarj işlemi tamamlandıktan sonra açığa çıkan güç miktarı. Şekilde, şarj akımı 2C olduğunda darbeli akımın akım ve akü tarafındaki gerilim dalga formu gösterilmektedir. Tablo 1 sabit akışlı darbeli şarj deneyine ait verileri göstermektedir.

Darbe periyodu 1sn, pozitif darbe süresi 0,9sn, negatif darbe süresi 0,1sn’dir.

ICHAV şarj ortalama akımı, QIN şarj; qo deşarj gücü, η yukarıdaki tabloda deneysel sonuçlardan elde edilen verimliliktir, sabit akım şarj ve darbeli şarj verimliliği yaklaşık değerlerdir, darbe sabit akımdan biraz daha düşüktür, ancak içeriye doğru Pilin toplam güç kaynağı sabit akım modundan önemli ölçüde daha fazladır. 6 Farklı darbe görev döngüsü darbeli şarjı etkiler Negatif akım deşarj süresi yavaştır, belirli bir etkisi vardır ve deşarj süresi ne kadar uzun olursa, şarj o kadar yavaş olur; aynı seviyede, ünite şarj edildiğinde, deşarj süresi o kadar uzun olur. Aşağıdaki tabloda görüldüğü üzere farklı görev çevrimlerinin verimliliğe ve elektriğe etkisi belirgin olmakla birlikte sayısal fark çok büyük değildir.

Ve bununla ilgili olarak iki önemli parametre var, şarj süresi ve sıcaklık gösterilmiyor. Bu nedenle, darbeli şarj seçimi, sürekli sabit akım şarjından daha üstündür ve görev döngüsünün özel seçimi, sıcaklık artışına ve şarj süresi talebine odaklanmalıdır. Referans 1 Wang Fei, Lityum Lityum Demir ve Üçlü Malzemeler ve Elektrikli Araçlardaki Lityum İyon Pilinin Radyoaktif Özellikleri Nedeniyle Kapasitans Şarj Kompozit Elektrot; 3 He Qiusheng, Lityum İyon Pil Şarj Teknolojisi Özeti.