Kaedah pengecasan

Perkembangan teknologi bateri telah memajukan elektronik baru, kereta elektrik, dan tenaga boleh diperbaharui.Mengetahui bagaimana kaedah pengecasan bateri yang berlainan adalah penting untuk mendapatkan prestasi terbaik dan kehidupan terpanjang dari bateri.Artikel ini melihat pelbagai kaedah pengecasan, seperti voltan malar (CV) dan arus berterusan (CC), kombinasi mereka, dan kaedah baru seperti pengecasan kuasa malar (CP).Ia juga meliputi teknik canggih seperti pengisian Pulse dan kaedah pengecasan IUI yang inovatif yang direka untuk jenis bateri tertentu.Setiap kaedah mempunyai kelebihan tersendiri dan terbaik untuk kegunaan tertentu, menunjukkan keperluan terperinci teknologi bateri moden.Artikel ini bukan sahaja menerangkan bagaimana kaedah ini berfungsi tetapi juga menunjukkan bagaimana ia digunakan dalam dunia yang didorong oleh teknologi hari ini, dan menetapkan panggung untuk melihat terperinci pada setiap kaedah pengecasan, bagaimana mereka bekerja, dan kemajuan teknologi yang terus mengubah bidangpengecasan bateri.

Katalog

Rajah 1: Pengecas bateri berfungsi

Pengisian voltan berterusan

Pengecasan voltan malar (CV) adalah kaedah di mana voltan yang digunakan untuk bateri tetap ditetapkan sepanjang proses pengecasan.Ini berbeza daripada pengecasan arus berterusan (CC), di mana arus disimpan malar manakala voltan berbeza -beza.Dalam pengecasan CV, bateri dicas sehingga ia mencapai tahap voltan yang telah ditetapkan.Pada ketika ini, voltan dikekalkan, dan arus berkurangan apabila bateri mendekati cas penuh.Kaedah ini memastikan voltan kekal dalam julat yang selamat, mencegah kerosakan bateri yang berlebihan dan berpotensi.

Kaedah pengecasan ini diperlukan dalam peringkat akhir mengecas bateri lithium-ion.Ia menyediakan kawalan voltan yang tepat, memastikan setiap sel dalam pek bateri mencapai tahap cas optimum tanpa melebihi had voltan maksimum yang boleh merosakkan kimia dan jangka hayat bateri.

Rajah 2: Graf pengisian voltan malar (CV)

Bagaimana pengisian voltan tetap (CV) berfungsi?

Berikut adalah pecahan terperinci mengenai fasa pengecasan CV:

Semasa fasa arus berterusan (CC), bateri dicas sehingga ia mencecah ambang voltan tertentu, dekat dengan kapasiti maksimumnya (sekitar 4.2 volt setiap sel untuk kebanyakan bateri lithium-ion).

Sebaik sahaja ambang ini dipenuhi, peralihan litar pengecasan dari CC ke mod CV.Pengecas kemudian menggunakan voltan malar ke bateri.

Pada permulaan fasa CV, arus pengecasan adalah tinggi.Apabila voltan sel mendekati voltan pengecas, arus berkurangan secara beransur -ansur.Ini berlaku kerana perbezaan potensi antara pengecas dan bateri mengurangkan, secara semulajadi mengehadkan aliran semasa mengikut undang -undang Ohm.

Oleh kerana bateri terus mengenakan bayaran, kurang arus diperlukan untuk mengekalkan voltan.Arus penurunan ini menunjukkan bahawa bateri mendekati kapasiti caj penuhnya.

Proses pengecasan berakhir apabila semasa jatuh ke sebahagian kecil daripada kadar caj awal, selalunya kira -kira 10% daripada arus permulaan.Penurunan ini dalam isyarat semasa bahawa bateri dicas sepenuhnya.

Pengisian semasa yang berterusan

Pengecasan semasa (CC) yang berterusan adalah kaedah pengecasan bateri di mana arus tetap dibekalkan ke bateri sehingga mencapai tahap voltan tertentu.Tidak seperti pengisian voltan malar (CV), di mana voltan tetap stabil dan arus berkurangan apabila caj bateri, pengecasan CC mengekalkan arus stabil sepanjang proses pengecasan.Arus ini ditentukan oleh pengilang bateri atau ditentukan berdasarkan ciri -ciri bateri.Apabila arus berterusan mengalir ke dalam bateri, voltannya meningkat.Sebaik sahaja bateri mencapai ambang voltan yang ditetapkan, kaedah pengecasan boleh beralih kepada pengisian voltan malar untuk menyelesaikan kitaran, memastikan bateri dicas sepenuhnya tanpa bayaran berlebihan.

Prinsip asas pengecasan CC melibatkan menjaga arus mengalir ke dalam pemalar bateri sepanjang fasa pengecasan.Ini dicapai menggunakan litar atau peranti peraturan semasa yang memantau dan menyesuaikan output semasa untuk memadankan tahap yang dikehendaki.Kaedah ini memastikan pemindahan tenaga yang cekap dan meminimumkan tekanan pada sel bateri.Pengisian semasa yang berterusan digunakan secara meluas dalam pelbagai aplikasi, termasuk elektronik pengguna, kenderaan elektrik, dan peralatan perindustrian, kerana kesederhanaan dan keberkesanannya dalam mengecas bateri dengan selamat dan boleh dipercayai.

Rajah 3: Graf pengisian semasa yang berterusan

Teknologi Muncul dalam Pengecasan Bateri Constant Arus (CC)

Kemajuan dalam bidang ini didorong oleh keperluan untuk penyelesaian pengecasan yang lebih cekap, lebih cepat, dan lebih selamat, memberi tumpuan kepada bahan -bahan inovatif, sistem pengurusan bateri, dan algoritma pintar.Berikut adalah gambaran keseluruhan teknologi baru ini:

Kategori	Teknologi	Penerangan	Faedah
Bahan elektrod	Anod silikon	Silikon boleh menyimpan sepuluh kali lebih banyak litium ion daripada grafit, yang membawa kepada kepadatan tenaga yang lebih tinggi dan pengecasan yang lebih cepat.	Ketumpatan tenaga yang lebih tinggi, pengecasan lebih cepat
	Anod logam lithium	Lithium Metal menawarkan kapasiti yang lebih tinggi tetapi menimbulkan risiko litar pintas dari dendrit.Penyelesaian termasuk maju Elektrolit dan reka bentuk keadaan pepejal.	Kapasiti yang lebih tinggi, keselamatan yang dipertingkatkan
Sistem Pengurusan Bateri (BMS)	Pengisian CC Adaptive	Memantau setiap sel, suhu, sel, dan kesihatan, menyesuaikan semasa dalam masa nyata menggunakan pembelajaran mesin dan Algoritma Lanjutan.	Kecekapan yang dioptimumkan, bateri berpanjangan hidup
Pengecasan CC tanpa wayar	Gandingan induktif resonan & Resonans magnetik	Teknik yang membolehkan tenaga yang cekap Pindahkan ke jarak pendek tanpa penyambung fizikal, kini ditingkatkan Untuk aplikasi yang lebih besar seperti EVS.	Penambahan tenaga yang lancar dan cepat untuk Evs
Nanoteknologi	Nanotube karbon & graphene	Bahan nanostructured dengan luar biasa kekonduksian elektrik dan kawasan permukaan, dimasukkan ke dalam bateri Elektrod untuk mengurangkan masa pengecasan dan meningkatkan ketahanan.	Mengecas lebih cepat, bateri yang lebih baik ketahanan
	Sistem bateri supercapacitor hibrid	Menggabungkan supercapacitors untuk cepat Mengecas semasa fasa CC dengan bateri untuk penyimpanan tenaga yang tinggi.	Ketumpatan tenaga dan tenaga yang tinggi, cepat keupayaan mengecas
Perisian dan kawalan	Pemodelan ai & ramalan	Menggunakan analisis data yang luas untuk menentukan parameter pengecasan optimum, belajar dari kitaran sebelumnya untuk memperbaiki pengecasan profil dan mencegah berlebihan dan terlalu panas.	Lebih cepat, lebih selamat, dan lebih cekap mengecas
Integrasi IoT	Pengecas & Bateri yang Dibolehkan IoT	Membolehkan komunikasi antara pengecas, bateri, dan sistem berpusat untuk mengoptimumkan jadual pengecasan dan memantau Kesihatan bateri dalam masa nyata.	Penjimatan kos, mengimbangi beban grid, Pemantauan masa nyata untuk umur panjang dan kebolehpercayaan bateri
Pengawalseliaan dan penyeragaman	Usaha pengawalseliaan dan penyeragaman	Menetapkan garis panduan untuk selamat dan pelaksanaan teknologi pengisian CC baru yang cekap, memastikan Keserasian dan keselamatan merentasi aplikasi dan pengeluar yang berbeza.	Memudahkan integrasi pasaran, memastikan keselamatan dan keserasian

Pengecasan voltan tetap/arus berterusan (CVCC)

Hibrid CVCC (voltan malar, arus berterusan) pengecasan adalah cara moden untuk mengecas bateri.Ia menggunakan kedua -dua voltan malar dan teknik semasa yang berterusan untuk menjadikan proses pengecasan lebih baik.Matlamat utama pengisian CVCC hibrid adalah untuk membuat bateri lebih lama, mengenakan caj dengan selamat, dan berfungsi dengan cekap.Kaedah ini berguna untuk kereta elektrik, alat pengguna, dan penyimpanan tenaga boleh diperbaharui.

Pengisian tradisional menggunakan sama ada voltan malar atau arus berterusan sepanjang masa.Dalam pengecasan semasa (CC) yang berterusan, bateri mendapat arus yang mantap sehingga ia mencecah voltan tertentu.Dalam pengecasan voltan malar (CV), bateri mendapat voltan mantap manakala arus perlahan berkurangan apabila bateri mengisi.Pengisian CVCC hibrid menggabungkan kedua -dua cara untuk menyelesaikan masalah mereka dan menggunakan kekuatan mereka.

Tujuan pengecasan CVCC hibrid adalah tiga kali ganda.Pertama, ia bertujuan untuk memendekkan masa pengecasan sambil selamat mengisi bateri ke kapasiti maksimumnya.Ini sangat penting untuk perkara -perkara seperti kereta elektrik yang memerlukan pengecasan cepat untuk mengurangkan downtime.Kedua, ia membantu bateri bertahan lebih lama dengan mengelakkan berlebihan dan terlalu panas, isu biasa dengan pengecasan tradisional.Dengan berhati -hati mengawal voltan dan arus, pengecasan CVCC hibrid mengurangkan haus pada sel bateri.Akhir sekali, kaedah ini meningkatkan kecekapan tenaga dengan memastikan kuasa yang dihantar ke bateri dioptimumkan, mengurangkan kehilangan tenaga dan menggunakan kuasa yang lebih baik.

Rajah 4: Graf pengisian CVCC

Bagaimana Pengecasan Voltan Malar/Pengecas Arus (CVCC) berfungsi?

Fasa awal: arus tinggi

Kaedah pengisian voltan tetap/arus berterusan hibrid (CVCC) bermula dengan mengecas bateri dengan arus yang tinggi.Semasa fasa ini, sistem pengecasan menyampaikan arus yang konsisten dan tinggi ke bateri tanpa mengira voltannya.Pendekatan ini dengan cepat mengenakan bateri ke tahap kapasitinya dalam masa yang singkat.Fasa semasa yang tinggi memerlukan dengan cepat membawa bateri ke keadaan yang boleh digunakan.

Apabila bateri menyerap arus masuk, voltannya meningkat.Sistem pengecasan memantau voltan dan arus bateri untuk memastikan had keselamatan tidak melebihi.Fasa ini berkesan untuk bateri yang mampu mengendalikan input semasa yang tinggi tanpa kerosakan atau haba yang berlebihan.Tempoh fasa ini berbeza -beza bergantung kepada jenis dan kapasiti bateri tetapi bertujuan untuk dengan cepat mengecas bateri ke tahap voltan yang telah ditetapkan.

Fasa Peralihan: Pengurangan secara beransur -ansur semasa

Apabila voltan bateri mendekati sasaran, sistem pengecasan peralihan ke fasa kedua, di mana arus mengurangkan.Sebaik sahaja bateri mencapai ambang voltan tertentu, sistem mengurangkan arus sambil mengekalkan voltan pemalar.Ini membantu mencegah penagihan berlebihan dan mengurangkan tekanan pada sel -sel bateri.

Fasa peralihan memerlukan keseimbangan antara mengekalkan voltan malar dan memastikan semasa tetap berada dalam tahap yang selamat.Sistem ini menggunakan algoritma dan mekanisme maklum balas untuk memantau keadaan bateri dan menyesuaikan arus.Matlamatnya adalah untuk membawa bateri lebih dekat ke kapasiti penuh sambil meminimumkan risiko berlebihan.Fasa ini menyempurnakan input tenaga untuk memastikan kecekapan dan keselamatan pengecasan yang optimum.

Fasa Akhir: Mencapai sasaran voltan

Pada fasa akhir, sistem pengecasan mengekalkan voltan malar sambil membenarkan arus untuk meruncing ke sifar.Oleh kerana bateri mendekati caj penuh, keperluan semasa mengekalkan voltan malar berkurangan.Fasa ini memastikan bateri dicas sepenuhnya tanpa bayaran balik atau menyebabkan kerosakan.

Mengekalkan voltan malar dalam fasa ini membolehkan bateri melengkapkan kitaran cajnya dengan selamat dan cekap.Sistem pengecasan terus memantau voltan dan arus bateri, membuat pelarasan masa nyata untuk memastikan voltan stabil.Sebaik sahaja arus mencapai tahap minimum atau sifar, proses pengecasan selesai, dan bateri dicas sepenuhnya.

Fasa akhir ini memaksimumkan kapasiti caj bateri dan kesediaan untuk digunakan.Dengan mengawal voltan dan arus sepanjang proses, kaedah CVCC hibrid menyediakan cara yang boleh dipercayai dan cekap untuk mengecas bateri, meningkatkan prestasi dan memanjangkan jangka hayat.

Pengisian kuasa yang berterusan

Pengecasan kuasa berterusan menggunakan pendekatan dinamik.Ia bermula dengan arus yang tinggi apabila voltan bateri rendah dan mengurangkan arus apabila voltan meningkat.Kaedah ini menyesuaikan penghantaran kuasa berdasarkan keadaan bateri, memaksimumkan kecekapan pengecasan dan mengurangkan tekanan bateri.

Pengecasan kuasa yang berterusan adalah teknik yang digunakan terutamanya untuk mengecas bateri di mana kuasa input tetap berterusan sepanjang kitaran pengecasan.Kuasa, yang ditakrifkan sebagai kadar pemindahan tenaga, dikira dengan mengalikan voltan (V) dan arus (i) (p = v x i).Dalam kaedah ini, apabila voltan bateri meningkat, arus diselaraskan untuk memastikan kuasa tetap malar.Pendekatan ini mengoptimumkan fasa awal apabila bateri dapat menerima kadar pemindahan tenaga yang lebih tinggi tanpa terlalu panas atau tekanan.

Rajah 5: Graf semasa semasa vs Pengecasan kuasa tetap

Bagaimana ia berbeza dengan kaedah pengecasan lain?

Pengisian kuasa malar adalah berbeza daripada kaedah yang lebih biasa seperti arus berterusan (CC) dan voltan malar (CV).Dalam pengecasan semasa yang berterusan, pengecas memberikan arus yang mantap kepada bateri walaupun perubahan voltan.Ini berfungsi dengan baik pada mulanya tetapi kurang cekap kerana bateri semakin penuh, boleh menyebabkan terlalu banyak voltan dan menekankan bateri.

Pengisian voltan malar menetapkan pengecas ke voltan tetap, dan arus berkurangan apabila bateri mengisi.Ini membantu mengelakkan overcharging dan memastikan caj bateri sepenuhnya tanpa melepasi had voltan.

Pengecasan kuasa berterusan cuba menggabungkan titik -titik yang baik dari kedua -dua kaedah.Ia menyesuaikan kedua -dua arus dan voltan untuk memastikan tahap kuasa mantap.Ini boleh mengecas bateri dengan cepat pada mulanya, seperti arus malar, dan kemudian melambatkan apabila voltan bateri meningkat, seperti voltan malar.Kaedah ini membantu menguruskan tekanan pada bateri, menjadikannya pilihan yang baik untuk perkara-perkara yang memerlukan pengecasan cepat dan hayat bateri yang panjang, seperti kereta elektrik dan peranti berkapasiti tinggi.

Pengecasan Voltan Kekal Malar (CPCV)

Voltan berterusan kuasa malar (CPCV) menggabungkan dua kaedah: voltan malar (CV) dan kuasa malar (CP).Dalam mod CV, pengecas menyimpan voltan yang stabil untuk mengelakkan mengatasi bateri, apabila hampir penuh.Dalam mod CP, yang digunakan pada permulaan, pengecas memberi kuasa pada kadar yang tetap untuk mengecas cepat, menguruskan haba dan tekanan bateri.

Kaedah ini bermula dengan kuasa malar untuk menyampaikan tenaga dengan cepat pada arus tinggi apabila voltan bateri rendah.Apabila bateri mendekati caj penuh, ia beralih kepada pengisian voltan malar untuk memperbaiki proses dan mencegah overvoltage.Strategi ini berkesan untuk mengecas bateri dengan cepat sehingga keupayaan besar sebelum mengoptimumkan peringkat pengisian akhir, memastikan kecekapan dan keselamatan.

CPCV berfungsi dengan pelbagai jenis bateri, seperti lithium-ion, yang memerlukan pengecasan yang teliti.Sistem beralih antara CP dan CV berdasarkan tahap cas bateri dan faktor lain.

Rajah 6: Grafik Pengecualian Voltan Kekal Kekuatan (CPCV) Pengecualian

Jenis bateri dan peranti yang paling banyak mendapat manfaat daripada pengecasan CPCV

Bateri paling sesuai untuk pengecasan CPCV

CPCV (voltan berterusan kuasa malar) Pengisian bermanfaat untuk bateri lithium-ion (Li-ion) dan lithium-polimer (LIPO).Jenis bateri ini biasa dalam peranti berteknologi tinggi moden.Pengecasan CPCV bermula dengan fasa kuasa yang berterusan, di mana bateri dengan cepat menyerap banyak tenaga tanpa memukul tahap voltan tinggi terlalu lama.Sebaik sahaja bateri mencapai voltan tertentu, pengecasan beralih ke fasa voltan malar, mengekalkan voltan yang stabil untuk menyelesaikan proses pengecasan dengan selamat tanpa menekankan atau terlalu panas bateri.

Peranti yang diperoleh daripada pengecasan CPCV

• Telefon pintar dan tablet: Alat ini memerlukan pengecasan yang cepat dan cekap untuk meningkatkan hayat dan prestasi bateri.

• Komputer riba: Sama seperti telefon pintar, komputer riba mendapat manfaat daripada pengecasan cepat namun selamat, membantu mengekalkan kesihatan bateri untuk kegunaan berpanjangan pada kuasa bateri.

• Kenderaan elektrik (EV): EV mempunyai pek bateri yang besar yang mendapat manfaat daripada pengecasan CPCV.Kaedah ini dengan cepat mengenakan bateri ke paras yang tinggi sebelum beralih ke voltan malar untuk menyelesaikan proses dengan selamat.

• Alat kuasa: Bateri berkapasiti tinggi dalam alat kuasa boleh diisi semula dengan cepat dan selamat dengan CPCV, mengurangkan downtime dan memastikan alat siap untuk digunakan.

Pengisian Pulse

Pengecasan nadi adalah kaedah yang digunakan untuk mengecas bateri dengan menggunakan pecah arus tinggi, diikuti dengan tempoh rehat tanpa arus atau pelepasan ringkas.Tidak seperti kaedah tradisional yang menggunakan aliran arus berterusan, pengisian nadi melibatkan kitaran pengecasan dan berehat.Teknik ini bertujuan untuk meniru proses pengecasan semulajadi yang terdapat dalam sistem biologi, mengoptimumkan keseimbangan antara input tenaga dan kestabilan kimia bateri.

Kaedah ini boleh disesuaikan untuk jenis bateri yang berbeza, seperti asid plumbum, nikel-kadmium (NICD), nikel-logam hidrida (NIMH), dan bateri lithium-ion.Setiap jenis mungkin memerlukan konfigurasi nadi yang unik, termasuk variasi kekuatan nadi, tempoh, dan tempoh rehat.

Pulse mengecas satu manfaat besar ialah ia mengurangkan pembentukan dendrit dalam bateri lithium-ion.Dendrit adalah struktur seperti jarum yang boleh dibentuk semasa mengecas dan menyebabkan litar pintas, mengurangkan hayat bateri dan keselamatan.Sifat berhenti dan permulaan pengisian nadi membantu mengawal bagaimana deposit litium pada elektrod, menurunkan risiko pembentukan dendrit.

Pengisian nadi boleh meningkatkan prestasi bateri dan jangka hayat dengan mengurangkan penjanaan haba semasa mengecas.Ini membantu mengekalkan bateri pada suhu yang betul, mengekalkan kapasitinya dan memanjangkan hayatnya.Ini penting untuk bateri berkapasiti tinggi dalam kenderaan elektrik dan peranti elektronik mudah alih.

Pengisian nadi juga boleh mempercepatkan proses pengecasan tanpa merosakkan bateri.Ia membolehkan pemulihan tenaga yang lebih cepat berbanding dengan pengecasan semasa yang berterusan, dan membantu aplikasi yang memerlukan masa cas semula cepat, seperti sistem kuasa kecemasan atau semasa berhenti automotif pendek.

Rajah 7: Pengecasan nadi bateri lithium ion

Bagaimana Pengisian Pulse Berfungsi？

Pengecasan Pulse adalah kaedah canggih untuk mengecas bateri yang bertujuan untuk meningkatkan kecekapan dan jangka hayat bateri yang boleh dicas semula seperti nikel-kadmium (NICD), nikel-logam hidrida (NIMH), dan sel lithium-ion (Li-ion).Tidak seperti pengisian semasa secara berterusan tradisional (DC), Pulse Charging menyampaikan caj dalam pecahan atau denyutan yang terkawal.Kaedah ini mengoptimumkan proses pengecasan dan menangani masalah bateri biasa seperti terlalu panas dan "kesan memori" dalam bateri NICD.

Pengecasan Pulse berfungsi dengan berselang -seli menggunakan arus yang lebih tinggi ke bateri untuk tempoh singkat diikuti dengan tempoh rehat tanpa arus.Pulsa ini mengurangkan tekanan terma keseluruhan pada bateri dengan membenarkan haba menghilangkan semasa tempoh rehat, meminimumkan kenaikan suhu dan kerosakan yang berpotensi.

Pengecas Pulse Gunakan dua jenis pulsa utama:

• Caj denyut: denyutan semasa yang tinggi yang cepat mengecas bateri.Amplitud, tempoh, dan kekerapan denyutan ini berbeza -beza bergantung kepada jenis dan keadaan bateri.

• Pulsa pelepasan: Kadang -kadang diselingi dengan denyutan caj, bantuan ini merosakkan elektrolit bateri dan mengurangkan kesan memori dalam bateri NICD.

Pengecas mengawal tempoh denyutan pengecasan dan selang antara mereka menggunakan mekanisme maklum balas yang memantau parameter bateri seperti voltan dan suhu.Maklum balas ini membolehkan pengecas menyesuaikan proses pengecasan, meningkatkan penerimaan caj bateri dan kesihatan keseluruhan.

Mengecas

Pengecasan Trickle adalah teknik yang digunakan untuk memastikan bateri dicas sepenuhnya sambil mengelakkan penagihan berlebihan.Ia berfungsi dengan menyampaikan aliran elektrik yang kecil dan konsisten ke bateri, yang sepadan dengan kadar pelepasan diri semula jadi.Kaedah ini berguna untuk peranti yang tidak digunakan dengan kerap, memastikan mereka tetap dikenakan dan siap tanpa merosakkan kesihatan bateri.

Proses ini menggunakan arus yang minimum, berterusan, sesuai untuk mengekalkan caj bateri dalam tempoh yang panjang.Kadar caj perlahan menyimpan bateri yang sihat dan bersedia untuk digunakan, walaupun apabila dicas sepenuhnya.Walaupun memberi manfaat kepada bateri siap sedia, ia tidak disyorkan untuk bateri NIMH dan lithium-ion, kerana ia boleh rosak oleh pengisian peringkat rendah yang berpanjangan.

Matlamat utama pengisian meleleh adalah untuk mengekalkan bateri pada caj optimum selama -lamanya.Proses pengisian meleleh melibatkan dengan teliti mengawal arus elektrik yang mengalir ke dalam bateri.Pengecas pertama memeriksa voltan bateri untuk menentukan berapa banyak arus yang akan disediakan.Jika voltan berada di bawah sasaran, pengecas membekalkan arus yang lebih tinggi untuk mengisi semula.Sebaik sahaja voltan sasaran dicapai, pengecas beralih ke arus yang lebih rendah dan mantap yang sepadan dengan kadar pelepasan diri bateri.Pendekatan ini menjadikan bateri sepenuhnya dicas tanpa risiko berlebihan, memanjangkan hayat dan prestasi.

Rajah 8: Pengecasan bateri menetes

Kesesuaian untuk pelbagai jenis bateri dan aplikasi

Bateri asid plumbum: Kedua-dua pengisian dan pengisian nadi sesuai.Pengisian terapung sering disukai untuk kegunaan pegun seperti sistem kecemasan.

Bateri Nikel-Kadmium: Bateri ini boleh menggunakan kedua-dua nadi dan pengisian terapung, bermanfaat apabila penagih berlebihan adalah kebimbangan.

Bateri lithium-ion: Ini tidak sesuai untuk menetas atau mengapung pengisian kerana kepekaan mereka untuk berlebihan.Pengisian nadi, dengan pecah terkawal dan litar yang sesuai, lebih sesuai untuk melindungi dan mengekalkan bateri lithium-ion.

Pengisian semasa berterusan (MCC)

Pengisian semasa semasa (MCC) adalah teknik canggih untuk mengecas sel-sel bateri, terutamanya bateri lithium-ion dan asid plumbum.Kaedah ini melibatkan tahap yang berbeza dari pengecasan semasa yang berterusan, masing -masing disesuaikan dengan fasa yang berbeza dari kitaran cas bateri.Matlamat utama pengisian MCC adalah untuk meningkatkan kesihatan bateri dan umur panjang dengan menyesuaikan semasa yang disampaikan semasa pelbagai peringkat proses pengecasan.

Pada peringkat pertama, arus pemalar yang lebih tinggi digunakan untuk mengecas bateri dengan cepat ke sebahagian kapasitinya.Fasa ini, yang dikenali sebagai pengecasan pukal, dengan cekap meningkatkan tahap cas bateri.

Apabila bateri mencapai ambang voltan tertentu, sistem pengecasan beralih ke peringkat dengan arus yang lebih rendah.Tahap -tahap ini memberikan kawalan yang lebih baik, mencegah penagihan dan mengurangkan tekanan pada sel -sel bateri.Modulasi yang teliti ini membantu mengekalkan jangka hayat dan kecekapan bateri.

Rajah 9: Grafik Pengecasan Arus Pengawal Pelbagai Peringkat (MCC)

Kelebihan Pengecasan MCC

Aspek	Pengecas MCC
Bateri Kesihatan	Meminimumkan tekanan semasa mengecas
Semasa Pelarasan	Menyesuaikan berdasarkan tahap caj bateri
Terlalu panas Pencegahan	Mengurangkan arus sebagai caj meningkat kepada mencegah terlalu panas
Bateri Panjang umur	Meningkatkan kesihatan dan umur panjang keseluruhan
Suhu Pengurusan	Menyimpan suhu dalam julat yang optimum
Voltan Pengurusan	Menghalang tekanan voltan yang berlebihan
Kecekapan	Caj dengan cepat tanpa mengorbankan keselamatan
Kapasiti dan kestabilan	Mengekalkan kapasiti dan kestabilan yang lebih tinggi Lebih dari jangka hayat
Permohonan Kesesuaian	Sesuai untuk pelbagai aplikasi (elektronik, kenderaan)

Pengisian semasa tirus

Pengisian semasa tirus, yang diperolehi daripada kaedah voltan malar, mengurangkan arus pengecasan apabila voltan bateri meningkat.Kaedah yang lebih mudah ini memerlukan pemantauan yang teliti untuk mencegah pengawasan berlebihan, terutamanya dalam bateri asid plumbum yang dimeteraikan, untuk mengelakkan kemerosotan atau kegagalan.

Seperti caj bateri, rintangan dalamannya naik dan boleh menyebabkan suhu yang lebih tinggi dan kemungkinan kerosakan jika arus pengisian tinggi awal disimpan sama.Mengurangkan arus, pengecas memastikan bateri kurang semasa kerana ia mengenakan lebih banyak, menurunkan risiko terlalu panas dan memanjangkan jangka hayat bateri.

Berbanding dengan kaedah pengecasan bateri yang lain, pengecasan semasa tirus lebih mudah dan sering lebih selamat.Ia berbeza daripada teknik yang lebih kompleks seperti pengisian nadi atau voltan berterusan/berterusan voltan (CC/CV) yang digunakan untuk bateri lithium-ion.Kaedah tersebut boleh mengenakan bateri lebih cepat dan lebih cekap tetapi memerlukan sistem yang lebih maju untuk mengawal proses pengecasan dengan selamat.

Burp mengecas

Juga dikenali sebagai refleks atau pengisian denyut negatif, pengecasan burp melibatkan pulsa pelepasan ringkas semasa pengisian terletak.Pengecasan Burp adalah kaedah yang digunakan untuk meningkatkan panjang umur dan kecekapan bateri berasaskan nikel, seperti bateri nikel-kadmium (NICD) dan nikel-logam hidrida (NIMH).Teknik ini melibatkan secara ringkas mengganggu proses pengecasan dengan denyutan pelepasan pendek.Pelepasan ringkas ini melepaskan gelembung gas yang terkumpul di sel -sel bateri semasa pengecasan biasa.Siaran ini, yang sering disebut "burping," menghalang penumpukan tekanan dan mengurangkan kesan memori, keadaan yang dapat mengurangkan kapasiti dan jangka hayat bateri jika ia berulang kali dicas semula tanpa dilepaskan sepenuhnya.

Rajah 10: Rajah Pengecasan Burp

Bagaimana Pengecasan Burp Berfungsi？

Inilah cara ia berfungsi dan mengapa ia bermanfaat:

Apabila mengecas, bateri ini boleh membentuk gelembung gas pada elektrod mereka, menghalang aliran elektrik.Pengisian burp melibatkan pelepasan pendek, atau "burps," yang membantu pop gelembung ini, menjaga elektrik mengalir dengan lancar.

Pelepasan ringkas membantu mengekalkan persekitaran dalaman bateri yang stabil.Mengurangkan pembentukan gas dan tekanan dalaman, pengecasan burp memastikan pengedaran lebih banyak caj dalam bateri.

Pengisian Burp mengurangkan risiko berlebihan dan terlalu panas, masalah biasa dengan kaedah pengecasan tradisional.Ini menjadikan proses pengecasan lebih cepat dan memastikan caj bateri sepenuhnya dan sama rata.

Dengan menghalang pembentukan gas dan terlalu panas, pengisian Burp membantu mengekalkan komponen dalaman bateri.Ini membawa kepada jangka hayat yang lebih lama untuk bateri.

IUI mengecas

Pengecasan IUI adalah kaedah moden untuk mengecas standard bateri asid plumbum yang dibanjiri standard.Ia melibatkan tiga fasa: fasa arus berterusan awal sehingga voltan set dicapai, fasa voltan malar di mana arus berkurangan sehingga tahap pratetap lain, dan pulangan akhir kepada arus malar.Pendekatan ini memastikan bahkan mengecas semua sel, memaksimumkan prestasi dan jangka hayat.

Kaedah pengecasan IUI bermanfaat untuk bateri asid plumbum yang dibanjiri standard kerana ia memastikan walaupun mengecas semua sel, baik untuk mengekalkan prestasi yang optimum dan memanjangkan jangka hayat keseluruhan bateri.Pengecasan IUI mengawal semasa dan voltan untuk mengelakkan pengunduran berlebihan atau pengunduran, mengurangkan risiko kegagalan bateri.Ia juga memendekkan masa pengecasan, menjadikannya cekap dan praktikal untuk banyak kegunaan.

Rajah 11: Rajah pengecasan IUI

Pengisian terapung

Pengisian terapung adalah teknik yang digunakan terutamanya dengan bateri asid plumbum dalam sistem kuasa kecemasan.Kaedah ini melibatkan penyambungan bateri dan beban ke sumber voltan malar.Voltan disimpan tepat di bawah kapasiti maksimum bateri.Kawalan voltan yang berhati -hati ini menghalang pengawasan berlebihan dan memastikan bateri sentiasa bersedia untuk digunakan.

Secara praktiknya, pengisian terapung menyimpan bateri sepenuhnya tanpa risiko berlebihan.Sumber voltan malar mengimbangi pelepasan diri semulajadi bateri, menjaga pertuduhannya pada tahap yang optimum.Kaedah ini sangat berguna untuk sistem di mana bateri perlu siap pada bila -bila masa, seperti bekalan kuasa yang tidak terganggu (UPS), pencahayaan kecemasan, dan penjana siap sedia.

Menggunakan pengecasan terapung membantu mengekalkan kebolehpercayaan bateri, pastikan ia dapat memberikan kuasa apabila diperlukan.Ia juga mengurangkan keperluan untuk penyelenggaraan dan pemantauan yang kerap, menjadikannya cara yang praktikal dan cekap untuk memastikan sistem kuasa kecemasan siap.

Rajah 12: Rajah Pengisian Terapung

Pengisian secara rawak

Pengecasan rawak adalah kaedah yang digunakan apabila bekalan kuasa tidak boleh dipercayai atau banyak berubah.Ini sering berlaku dalam situasi seperti kenderaan dengan menukar kelajuan enjin atau panel solar yang terjejas oleh cuaca.

Di dalam kenderaan, kelajuan enjin boleh berbeza -beza, menyebabkan output kuasa yang tidak teratur yang menjadikannya sukar bagi bateri untuk mengecas dengan betul.Begitu juga, panel solar menghasilkan elektrik berdasarkan cahaya matahari, dan boleh berubah dengan cepat disebabkan oleh awan atau waktu siang.Perubahan ini boleh menimbulkan banyak tekanan pada bateri jika tidak ditangani dengan betul.

Untuk menangani isu -isu ini, pengecasan rawak menggunakan teknik khas untuk menguruskan keadaan pengecasan berubah -ubah.Ini termasuk algoritma lanjutan dan sistem pengecasan pintar yang menyesuaikan diri dengan masa nyata kepada perubahan bekalan kuasa.Dengan pemantauan berterusan kuasa input dan menyesuaikan proses pengecasan, sistem ini melindungi bateri daripada kerosakan yang disebabkan oleh kuasa yang berubah -ubah.

Pengisian rawak juga memastikan bateri berfungsi dengan baik dan bertahan lebih lama, walaupun dengan sumber kuasa yang tidak konsisten.Ia menghalang berlebihan semasa lonjakan kuasa dan memastikan ada cukup pengecasan semasa tetes berkuasa.

Rajah 13: Grafik untuk pengecasan rawak

Kesimpulan

Meneroka cara yang berbeza untuk mengecas bateri menunjukkan betapa pentingnya untuk meningkatkan teknologi bateri untuk memenuhi keperluan peranti dan sistem moden yang semakin meningkat.Kaedah asas seperti voltan malar dan arus malar, serta teknik yang lebih canggih seperti CVCC hibrid dan pengecasan kuasa malar, masing -masing mempunyai kelebihan mereka sendiri dan terbaik untuk jenis bateri dan kegunaan tertentu.Kemajuan dalam bahan untuk elektrod, sistem pengurusan bateri, dan penggunaan teknologi pintar adalah penting untuk membuat bateri berfungsi lebih baik dan lebih selamat.Masa depan pengecasan bateri bergantung kepada membangun dan menggunakan teknologi ini untuk memastikan ia mampan, cekap, dan boleh dipercayai.

Soalan Lazim [Soalan Lazim]

1. Apakah tiga jenis pengecasan utama?

Pengecasan Perlahan: Kaedah ini menggunakan kuasa AC (semasa semasa) standard yang terdapat dalam tetapan kediaman.Pengecas beroperasi pada tahap kuasa yang lebih rendah (sehingga 3 kW), menjadikannya sesuai untuk pengecasan semalaman.

Pengecasan Cepat: Pengecas cepat menggunakan kuasa AC yang lebih tinggi (sehingga 22 kW) dan terdapat di stesen pengisian awam.Mereka boleh mengenakan bateri kenderaan elektrik (EV) lebih cepat daripada pengecas perlahan, biasanya dalam masa beberapa jam.

Pengecasan Rapid: Ini adalah pengecas terpantas yang tersedia, menggunakan kuasa DC (Arus Langsung).Mereka boleh menaikkan sebahagian besar kapasiti bateri EV di bawah satu jam.Tahap kuasa bermula dari sekitar 50 kW dan boleh naik sehingga 350 kW untuk sistem yang paling maju.

2. Apakah jenis caj yang berbeza?

Pengecasan setiap minit: Struktur harga ini mengenakan pengguna berdasarkan jumlah masa yang berkaitan dengan pengecas, tanpa mengira jumlah elektrik yang digunakan.

Per KWH Pengecasan: Ini adalah model harga berasaskan penggunaan di mana pengguna dibilkan berdasarkan elektrik yang digunakan oleh kenderaan mereka di kilowatt-jam.Kaedah ini dianggap lebih adil kerana ia secara langsung berkorelasi dengan tenaga yang digunakan.

Pengecasan kadar rata: Sesetengah stesen pengecasan menawarkan kadar rata untuk tetingkap pengecasan yang ditentukan, seperti satu jam atau sehari, dan boleh memberi manfaat untuk berhenti lebih lama.

3. Apakah Mod 1 dan Mode 2 pengecasan?

Mod 1 Pengecasan: Ini adalah bentuk paling mudah EV pengecasan, di mana kenderaan disambungkan terus ke saluran elektrik isi rumah standard tanpa sebarang peralatan khas.Ia perlahan dan digunakan untuk kenderaan yang lebih kecil atau pengecasan rumah semalaman.

Mod 2 Pengecasan: Mod ini juga melibatkan pengecasan dari saluran elektrik standard tetapi termasuk kabel dengan peranti perlindungan terbina dalam.Peranti ini melindungi kejutan elektrik dan bahaya elektrik yang berpotensi lain, menjadikannya lebih selamat daripada Mod 1 dan lebih serba boleh.

4. Bagaimana untuk menjaga kesihatan bateri pada 100%?

Elakkan pengecasan yang melampau: Jangan caj secara rutin bateri hingga 100% atau biarkan ia mengalir ke 0%.Pastikan caj antara 20% dan 80%.

Suhu Kawalan: Bateri beroperasi terbaik dalam suhu sederhana.Elakkan mendedahkan bateri ke sejuk atau panas yang melampau.

Gunakan Pengecas yang Dikenali Pengilang: Sentiasa gunakan peralatan pengecasan yang disyorkan oleh pengeluar kenderaan untuk mengelakkan merosakkan bateri.

Penggunaan dan penyelenggaraan yang kerap: Penggunaan tetap dan pemeriksaan penyelenggaraan yang tepat pada masanya membantu mengekalkan kesihatan bateri.Tempoh yang tidak aktif dapat merendahkan prestasi bateri.

5. Apakah tetapan terbaik untuk mengecas bateri?

Kelajuan pengecasan: Pengecasan cepat adalah mudah tetapi boleh menekankan bateri.Kelajuan pengecasan perlahan atau sederhana adalah lebih baik untuk kegunaan harian untuk melanjutkan hayat bateri.

Kawalan Suhu: Mengecas dalam persekitaran terkawal di mana suhu sederhana membantu mengekalkan kesihatan dan kecekapan bateri.

Pelbagai pengecasan: Memelihara keadaan bateri antara 20% dan 80% semasa penggunaan biasa boleh memberi kesan kepada umur panjang dan prestasinya.