Kico ta caracteristicanan di carga y descarga?

Kico ta caracteristicanan di carga y descarga?

Cobra edeskargakarakterísikanan

Bateria di Lithium-on tipicamente ta emplea un metodo di carga dos- esenario pa sigura seguridad, confiabilidad, y eficiencia di carga. E promé etapa ta koriente konstante ku limitashon di voltahe, i e di dos etapa ta voltahe konstante ku limitashon di koriente. E límite di voltahe máksimo pa karga un bateria litio-ion ta varia dependiendo di e material di katodo. E kurvanan di voltahe básiko di karga/descarga di un bateria litio{ hende ta mustra den Figura 3{{9}11. E curvanan den e figura ta uza un coriente di carga/descarga di C/3. Pa diferente bateria di lithium-ion, e diferencianan principal ta dos:

1) E balor di koriente konstante optimal pa e promé etapa ta varia dependiendo di e material di katodo i fabrikashon di e bateria. Generalmente, un rango actual di 0.2C pa 0.3C ta wordo uza. Den kasonan di konsumo di energia rápido, 1C, 2C, òf asta tasanan mas haltu por wòrdu empleá.

2) Diferente bateria di litio-ion ta eksponé diferensianan signifikante den durashon di koriente konstante, i e proporshon di kapasidat ku por wòrdu kobra pa koriente konstante pa e kapasidat total tambe ta varia konsiderablemente. For di e perspektiva di aplikashonnan práktiko di vehíkulo eléktriko, un durashon di koriente konstante mas largu ta resultá den un tempu di karga total mas kòrtiku, ku ta mas benefisioso pa aplikashonnan.

Lithium-ion e voltahe di bateria ta stabil i ta baha pokopoko den e fasenan tempran i meimei di descarga, pero ta baha rápidamente den e fasenan despues, manera ta mustra den segmento DE di Figura 3{{2}11. Kontrol efektivo ta krusial durante e etapa aki pa prevení e daño di sobre-descarga i daño ireversibel na e bateria.

Faktornan ku ta afektá karakterístika di karga .

(1) Efekto di .karga aktualriba karakterístika di karga tumando un sierto NCM litio di bateria ku un kapasidat nominal di 242A·h komo ehèmpel, bou di e kondishonnan di SOC=0% i temperatura konstante di 20 grado , diferente tasa di karga a wòrdu usá pa karga. E resultadonan di parameter ta mustra den Tabel 3-1 y e curva di carga ta mustra den Figura 3-12.

Tabel 3-1 Parameternan di Carga pa Diferente Tarifa di cobransa

6 CC, Koriente Konstante; CV, Voltahe di Konstante.

Manera ta mustra den Tabel 3-1, e tempu di koriente konstante ta baha gradualmente ku oumento di koriente di karga, i e kapasidat i energia ku por wòrdu kobra bou di koriente konstante tambe ta baha gradualmente. Tumando e kapasidat di karga i descarga di 1/2 (es decir, SOC{{6}%) komo e norma, e tempu di karga rekerí ta baha ku oumento di koriente di karga; e tempo rekeri pa 0.1C ta mas o menos 5 biaha cu pa 0.5C. Bou di e kondishon aki, e diferensia aktual pa karga kontinuo ta chikitu, asina e tempu di karga pa e último 30A·h no ta signifikantemente diferente. P’esey, dentro di e coriente di carga permiti di e bateria, aumentando e coriente di carga, aunke reduci e capacidad y energia cu por wordo carga bou di coriente constante, ta yuda pa reduci e tempo di carga total. Den aplicacionnan di bateria practico, e coriente maximo di cargamento permiti di e bateria di lithium-ion por wordo uza pa carga, y despues di yega na e limite di voltahe, por haci cargamento di voltahe constante. Esaki ta reduci e tempo di carga mientras ta percura pa carga siguridad. Sinembargo, aumenta e coriente di carga tambe lo conduci na un aumento den perdida di energia debi na e resistencia interno di e bateria. E energia konsumí den e resistensia interno ta wòrdu kalkulá segun ekuashon (3-4).

Unda E ta e energia consumi pa e resistencia interno;

r ta e bateria su resistensia interno;

t ta e variabel di tempu di karga;

Mi ta e coriente di cobransa;

t₁ y t2 ta e comienso di comienso y fin di fin.

Pruebanan ekstenso a demostrá ku e resistensia interno di bateria di litio-ion ta kambia dentro di 0.4 mΩ durante di kobramentu. P’esei, ekuashon (3-4) ta mustra ku e konsumo di energia debí na resistensia interno di bateria ta esensia linealmente relashoná ku tempu di karga, pero kuadratikamente relashoná ku e koriente di karga. Durante e etapa di kargamentu di koriente konstante, e magnitut di e koriente di karga ta e faktor primario ku ta influensiá e konsumo di energia di resistensia interno; un coriente di carga mas halto ta resulta den un consumo di energia mas grandi. Durante e voltahe konstante, e etapa di koriente abou, e tempu di karga ta bira e faktor primario ku ta influensiá e konsumo di energia di resistensia interno; un tempo di carga mas largo ta resulta den un consumo di energia mas grandi. Konsiderando henter e proseso di karga, ya ku e koriente di karga tin un relashon kuadratiko ku konsumo di energia di resistensia interno i ta e faktor prinsipal ku ta afektá esaki, un koriente di kobransa mas haltu den un konsumo di energia di resistensia interno mas grandi. Den aplicacionnan di bateria practico, mester selecta un coriente di carga adecua door di considera ampliamente tanto tempo di carga como eficiencia.

(2) Efekto di Profundidat di Descarga riba Karakterístikanan di Kargamentu Bou di un temperatura konstante di 20 grado , a hasi un prueba di descarga riba un bateria di litio di NCM{{2}ion ku un kapasidat nominal di 66.2 A·h. E bateria a wordo descarga na un tasa di 0.5C na diferente profundidad di descarga (DOD) (10%→100%), corespondiente na un Estado di Cargo (SOC) di 90%→0%. E datonan di voltahe, coriente, y capacidad a wordo registra durante e proceso di descarga. Despues di a sosega pa 60 minuut, e bateria a wordo carga na un ritmo di 0.5C (CC). Ora a yega na e voltahe di cortamento, a cambia e modo di carga pa voltahe constante (CV). Ora e coriente tabata menos cu 0.05C, e proceso a wordo para, y e datonan di voltahe, coriente, y capacidad a wordo registra. E datonan relevante ta mustra den Tabel 3{{19}2. E curvanan di coriente di carga di e bateria di lithium-ion bou di diferente profundidad di condicionnan di descarga ta mustra den Figura 3-13.

Tabel 3-2 Parameternan di Prueba di Kobramentu na Diferente Profundidat di Descarga

Igual okual ta hasi Energia Kapasidat: Energia kobra bou di e mesun kambio di SOC (p.e., 10%). Por ehèmpel: si e kapasidat di karga na 90% DOD ta 30W·h, e igualdad di kapasidat di kobra energia ta 30W·h; si e kapasidat di kobra na 80% DOD ta 50W·h, e kapasidat di igualdat di energia kargá ku energia ta 25W·h.

Igual. Energia Deskargá di Kapasidat: Deskartá di energia bou di e mesun kambio di SOC (p.e., 10%).

Averahe di Kargamentu di Tempu pa Unidat Kapasidat /min: Kapa di Kapa di Kapasidat.

For di Tabel 3-2 i Figura 3-13, por saka e siguiente konklushonnan:

1) Cu aumento di profundidad di descarga, e tempo di carga ta aumenta, pero e tempo promedio di carga pa unidad ta baha, kiermen e aumento di tempo di carga no ta proporcional na e profundidad di descarga.

2) Cu aumento di profundidad di descarga, e proporcion di e tempo di cargamento di coriente constante pa e tempo total di carga, y e proporcion di e capacidad constante di carga coriente pa e capacidad di carga rekeri. En realidad, e caracteristicanan aki ta wordo causa principalmente pa dos factor: prome, un profundidad mas profundo di descarga ta rekeri un tempo mas largo pa carga e bateria completamente; di dos, un profundidad mas profundo di descarga ta coresponde na un rango di voltahe mas abao, cu ta resulta cu menos energia ta wordo carga den e bateria bou di e mesun coriente y condicionnan di tempo di carga.

(3) Influensia di Temperatura riba Karakterístikanan di Kargamentu di Litio di Litio a wòrdu kobra bou di diferente temperatura di ambiente. Tumando un bateria di 66.2 A·h NCM litio{{4}ion bateria komo un ehèmpel, un koriente konstante i e método di limitashon di voltahe a wòrdu usá. Parameternan di karga a wòrdu registrá ku e límite di koriente di kobransa ta 1.3 A i 3.3 A, manera ta mustra den Tabel 3-3. Bou di e mesun coriente di descarga, e voltahe di bateria lo experencia un caida skerpi, manera ta mustra den Figura 3-13. Sinembargo, door cu e voltahe ta keda relativamente halto, e energia di descarga ta halto ainda. Den e fase inicial di descarga, e energia consumi pa e resistencia interno di e bateria ta aumenta e temperatura di e bateria, ta mehora e actividad di e materialnan activo di e bateria di e lithium-ion, y ta hisa e voltahe di e bateria, aumentando asina e energia cu por wordo libera. Den e fasenan meimei i mas tardá di descarga, e voltahe di bateria ta baha, i e energia ku ta wòrdu publiká pa tempu di unidat ta baha di akuerdo ku esei.

Na e mesun temperatura y cu e mesun voltahe di terminacion di descarga, diferente coriente di terminacion di descarga lo resulta den diferencianan den e capacidad y energia cu ta wordo libera. Generalmente, bou di kondishonnan di temperatura normal, mas abou e koriente ta, mas grandi e kapasidat i energia ta sali. Manera den e eksperimento di descarga menshoná ariba, 0.2C ta libera 3.2% mas kapasidat i energia ku 1C.