Métode ngecas gancang
Pikeun maksimalkeun pungsi laju réaksi kimia dina accu, shorten waktu nu diperlukeun pikeun ngahontal muatan pinuh, sarta ngaleutikan atawa ngurangan polarisasi tina pelat positip jeung négatip, kukituna ngaronjatkeun efisiensi batré, téhnologi ngecas gancang geus dimekarkeun gancang dina taun panganyarna. Sababaraha metode ngecas gancang anu biasa dianggo diwanohkeun di handap ieu. Metoda ieu dirancang sabudeureun kurva ngecas optimal, dimaksudkeun pikeun nyieun kurva ngecas sabenerna sacaket mungkin ka kurva ngecas optimal.
Métode ngecas pulsa
Metoda ngecas pulsa mimiti ngecas batré ku arus pulsa, lajeng eureun ngecas pikeun hiji periode waktu, lajeng ngeusi batre deui ku arus pulsa, repeating siklus ieu, ditémbongkeun saperti dina Gambar 11-5. Pulsa ngecas pinuh ngeusi batre, sedengkeun interval ngamungkinkeun waktos pikeun oksigén sareng hidrogén anu dihasilkeun ku réaksi kimia pikeun ngahijikeun sareng diserep, sacara alami ngaleungitkeun polarisasi konsentrasi sareng polarisasi ohmik. Ieu ngurangan tekanan internal batré, sahingga babak salajengna ngecas arus konstan pikeun lumangsungna leuwih lancar tur ngamungkinkeun batréna pikeun nyerep muatan leuwih. Pulsa intermittent nyayogikeun batré waktos réaksi anu cekap, ngirangan évolusi gas sareng ningkatkeun tingkat katampi ayeuna ngecas batré.
Ngecas pulsa bisa ningkatkeun ngecas batré jeung efisiensi discharging, ngahemat waktos ngecas, sarta manjangkeun umur batre, tapi kaayaan nu tangtu kudu patepung.
Kusabab batré ion litium -utamana ngandelkeun gerakan bola-balik ion litium dina katoda, anoda, sareng éléktrolit nalika ngecas sareng ngecas, ningkatkeun laju gerakan ion sareng koefisien difusi penting pisan pikeun ngahontal tujuan ngahémat waktos ngecas sareng ningkatkeun efisiensi ngecas. Laju ngecas atanapi distribusi anu teu pantes henteu ngan ukur gagal ngahontal tujuan anu dipikahoyong tapi ogé bakal ngagancangkeun sepuh batré. Ditémbongkeun saperti dina Gambar 11-2, nu leuwih luhur laju ngecas, nu leutik kapasitas muatan.
Analisis karakteristik éléktrokimia nunjukkeun yén laju ngecas batré ion litium{0}} utamina diwatesan ku laju difusi ion litium sareng karakteristik bahan éléktroda positip sareng négatip. Ngagunakeun persamaan (11-3), persamaan difusi litium-ion bisa dijieun.
Dina rumus, CL ngagambarkeun konsentrasi ion litium-; x ngagambarkeun jarak difusi; t ngagambarkeun waktu difusi; jeung DLi ngagambarkeun koefisien difusi ion litium-.
Panaliti nunjukkeun yén batré litium{0}}ion nunjukkeun dua période sepuh anu gancang salami uji siklus:
1) Mangsa formasi film SEI (Solid éléktrolit Interphase), prosés nu meakeun nyangkokkeun sabagian ion litium sadia pikeun ngabentuk pilem SEI dina beungeut éléktroda.
2) Dina ahir unggal siklus ngecas, résistansi kana migrasi ion litium dina fase cair di jero batré relatif leutik, sedengkeun koefisien difusi dina fase padet relatif leutik. Ku alatan éta, lamun arus ngecas teuing badag dina ahir siklus ngecas, sajumlah badag ion litium bakal konsentrasi dina beungeut éléktroda, nu bisa kalayan gampang ngakibatkeun formasi logam litium jeung ngurangan eusi ion litium.
Wangunan pilem SEI boga dampak signifikan dina umur batre. Lamun film SEI alus teu bisa ngawujud, sanajan batréna bisa boga muatan luhur / efisiensi ngurangan sarta kapasitas bisa dipaké dina tahap muatan awal / ngurangan, kapasitas bakal ngurangan drastis kalayan ngaronjatna count siklus, utamana dina low -mode ngecas pulsa ayeuna. Ku alatan éta, leungitna ion litium -dina tahap kahiji teu bisa dihindari. Nanging, arus nalika ngecas pulsa teu kedah luhur teuing. Arus kaleuleuwihan bakal ngabalukarkeun formasi film SEI henteu rata, thickening pilem SEI gancang, sarta kanaékan signifikan dina lalawanan, ngurangan jumlah ion nu bisa dipaké sarta ngabalukarkeun leungitna kapasitas.
Ngecas pulsa utamina ngagunakeun jeda ngecas atanapi ngabalikeun muatan pikeun ngaleungitkeun polarisasi salami prosés ngecas. Polarisasi raket patalina jeung tipe batré, prosés manufaktur, sarta sipat bahan, sarta variasi na kompléks. Kalayan kamajuan anu terus-terusan dina téknologi batré, polarisasi parantos dikontrol. Ku alatan éta, kaunggulan tina mode ngecas pulsa konvensional henteu sakumaha diucapkeun. Perlu ngagabungkeun parameter karakteristik batré anu relevan pikeun-mantau waktos nyata sareng nyaluyukeun amplitudo sareng siklus ngecas pulsa pikeun ngajaga batré dina kaayaan operasi optimal-mode ngecas calakan anu dijelaskeun engké.
Métode Ngecas Gancang Reflex™
Métode ngecas gancang ReflexTM nyaéta téknologi anu dipaténkeun di Amérika Serikat, mimitina dirancang pikeun ngeusi batre nikel-cadmium. Métode ngecas ieu ngirangan masalah éfék mémori tina nikel-batré kadmium, sahingga sacara signifikan ngirangan waktos ngecas gancang. Dibandingkeun sareng metode ngecas pulsa, fitur pangbadagna metode ngecas gancang ReflexTM nyaéta ditambah pulsa négatip. Mékanismena ngagunakeun pangaruh "panghalang" anu disayogikeun ku pulsa négatip pikeun ngaleungitkeun gelembung anu dihasilkeun dina permukaan éléktroda nalika prosés réaksi, ngirangan naékna suhu sareng ningkatkeun résistansi internal nalika ngecas batré. Hal ieu ngamungkinkeun énérgi listrik dirobah jadi énergi kimia dina batré sapinuhna mungkin, mantuan ngaleungitkeun polarisasi konsentrasi disababkeun ku difusi laun, ngaronjatkeun laju utilization bahan aktif dina batré, sahingga ngaronjatkeun jumlah muatan -siklus ngurangan.
Ditémbongkeun saperti dina Gambar 11-6, hiji siklus gawé tina métode ngecas gancang Reflex TM ngawengku tilu tahap: a pulsa ngecas maju, pulsa ngurangan sakedapan sabalikna, sarta jeda dina ngecas pikeun pangropéa. Fungsi pulsa ngecas maju nyaéta nyadiakeun arus pulsa amplitudo positif pikeun ngeusi batre; fungsi tibalik pulsa ngurangan sakedapan nyaéta sangkan ion éléktrolit diffuse leuwih merata pikeun reureuh réaksi polarisasi jero batré, kukituna ngaronjatkeun efisiensi ngecas sarta ngaronjatkeun umur batre; fungsi fase eureun ngecas nyaéta sangkan ion éléktrolit diffuse leuwih merata sarta mitigate fenomena polarisasi, kukituna ngaronjatkeun efisiensi ngecas jeung manjangkeun umur batre.
Métode ngecas Intermittent Variabel Ayeuna
Metodeu ngecas intermittent arus variabel dumasar kana ngecas arus konstan sareng ngecas pulsa, sapertos anu dipidangkeun dina Gambar 11-7. Karakteristikna nyaéta bagian ngecas arus konstan diganti ku bagian ngecas intermittent variabel anu kawates tegangan. Dina tahap awal ngecas, metode ngecas intermittent variabel ayeuna dianggo pikeun mastikeun arus ngecas anu langkung luhur sareng nampi seuseueurna jumlah ngecas.
Salila tahap ngecas engké, fase ngecas tegangan konstan dipaké pikeun ménta overcharge tur malikkeun batré ka kaayaan dicas pinuh. Ku intermittently stopping ngecas, oksigén jeung hidrogén dihasilkeun tina réaksi kimiawi dina batréna boga waktu pikeun recombine sarta diserep, alami ngaleungitkeun polarisasi konsentrasi sarta polarisasi ohmic. Ieu ngurangan tekanan internal batré, sahingga babak salajengna ngecas arus konstan pikeun lumangsungna leuwih lancar tur ngamungkinkeun batréna pikeun nyerep leuwih listrik.
Dumasar kana padika ngecas intermittent arus variabel, metode ngecas intermittent tegangan variabel parantos diajukeun, sapertos anu dipidangkeun dina Gambar 11-8. Beda antara tegangan variabel sareng metode ngecas intermittent arus variabel nyaéta tahap kahiji sanés arus konstan intermittent, tapi tegangan konstan intermittent.
Ngabandingkeun Gambar 11-7 jeung 11-8, bisa ditempo yén Gambar 11-8 hadé ngagambarkeun kurva ngecas optimal. Dina unggal tahap ngecas tegangan konstan, alatan ngecas tegangan konstan, arus ngecas sacara alami turun sacara éksponénsial, konsisten sareng karakteristik yén arus batré anu ditampi laun-laun turun nalika prosés ngecas.
Variabel Tegangan, Variabel Gelombang Ayeuna-Tipe Intermittent Positif jeung Négatip Nol-Pulse Fast Charging
Ngagabungkeun kaunggulan ngecas pulsa, ngecas gancang Reflex™, ngecas intermittent arus variabel, sareng ngecas intermittent tegangan variabel, tegangan variabel, gelombang arus variabel -tipe positip sareng négatif nol-metoda ngecas gancang intermittent pulsa parantos dikembangkeun sareng diterapkeun. Kontrol sirkuit ngecas pulsa umumna digolongkeun kana dua kategori:
1) Amplitudo arus pulsa variabel, sedengkeun frékuénsi sinyal PWM (power PWM) tetep.
2) Amplitudo arus pulsa konstan, sedengkeun frékuénsi sinyal PWM tiasa diatur.
Angka 11-9 ngagunakeun mode kontrol anu béda ti dua ieu: boh amplitudo arus pulsa sareng frékuénsi sinyal PWM tetep, sedengkeun siklus tugas PWM tiasa disaluyukeun. Ku nambahkeun hiji intermittent ngecas / stopping fase, leuwih muatan bisa dimeunangkeun dina waktu pondok, ngaronjatkeun kamampuhan accu ngecas ditampa.
Unggal mode ngecas boga kaunggulan sorangan jeung wengkuan aplikasi. Nanging, ku pamakean kandaraan listrik anu nyebar, paménta pikeun ngecas laju ningkat, ngarah kana mecenghulna ngecas pinter. Ngecas pinter utamana boga tujuan pikeun ngeusi batre pinuh atawa ngahontal kapasitas set dina waktu anu singget. Hal ieu dihontal ku nyaluyukeun nilai ayeuna numutkeun kaayaan batré (SOC) sareng Kaayaan Kaséhatan (SOH), ngajantenkeun waktos ngecas sabanding sareng ngeusian bahan bakar kendaraan tradisional.
Smart ngecas geus narik perhatian nyebar. Panaliti di sakuliah dunya museurkeun sumber daya anu penting pikeun nalungtik strategi kontrol ngecas pikeun ningkatkeun laju ngecas bari sacara efektif mastikeun umur batre. Ieu, kahareupna ningkatkeun kapraktisan sareng katampi sosial kendaraan listrik.
