Meginreglan um 3.7V litíum rafhlöðuverndartöflu-greining á frum- og spennustöðlum litíum rafhlöðu

Mikið úrval af notkun rafhlöðu

Tilgangurinn með því að þróa hátækni er að láta hana þjóna mannkyninu betur. Frá því að það kom á markað árið 1990 hafa litíumjónarafhlöður aukist vegna frábærrar frammistöðu þeirra og hafa verið mikið notaðar í samfélaginu. Lithium-ion rafhlöður tóku fljótt upp mörg svið með óviðjafnanlegum kostum umfram aðrar rafhlöður, eins og vel þekktir farsímar, fartölvur, litlar myndbandsmyndavélar o.fl. Sífellt fleiri lönd nota þessa rafhlöðu í hernaðarlegum tilgangi. Forritið sýnir að litíumjónarafhlaðan er tilvalin lítill grænn aflgjafi.

Í öðru lagi, helstu þættir litíum-jón rafhlöður

(1) Rafhlaðahlíf

(2) Jákvætt rafskautsvirkt efni er litíumkóbaltoxíð

(3) Þind-sérstök samsett himna

(4) Neikvætt rafskaut - virka efnið er kolefni

(5) Lífræn raflausn

(6) Rafhlöðuhylki

Í þriðja lagi, frábær frammistaða litíumjónarafhlöður

(1) Há vinnuspenna

(2) Stærri sértæk orka

(3) Langur líftími

(4) Lágt sjálflosunarhraði

(5) Engin minniáhrif

(6) Engin mengun

Fjórir, litíum rafhlaða gerð og afkastagetu val

Í fyrsta lagi reiknaðu út samfelldan straum sem rafhlaðan þarf að gefa út frá krafti mótorsins þíns (þarf raunverulegt afl og almennt samsvarar aksturshraðinn samsvarandi raunafli). Segjum til dæmis að vélin hafi stöðugan straum upp á 20a (1000w mótor við 48v). Í því tilviki þarf rafhlaðan að gefa 20a straum í langan tíma. Hitastigið er grunnt (jafnvel þótt hitastigið sé 35 gráður úti á sumrin, er best að stjórna rafhlöðunni undir 50 gráður). Að auki, ef straumurinn er 20a við 48v, tvöfaldast yfirþrýstingurinn (96v, eins og CPU 3), og samfelldi straumurinn nær um 50a. Ef þú vilt nota ofspennu í langan tíma, vinsamlegast veldu rafhlöðu sem getur stöðugt veitt 50a straum (farðu samt eftir hitahækkuninni). Samfelldur straumur stormsins hér er ekki nafnafhleðslugeta rafhlöðunnar hjá kaupmanninum. Kaupmaðurinn heldur því fram að nokkur C (eða hundruð ampera) sé afhleðslugeta rafhlöðunnar og ef hún er tæmd við þennan straum mun rafhlaðan framleiða mikinn hita. Ef hitanum er ekki dreift nægilega vel verður endingartími rafhlöðunnar hnitmiðaður. (Og rafhlöðuumhverfi rafknúinna farartækja okkar er að rafhlöðurnar hlaðast upp og tæmast. Í grundvallaratriðum eru engar eyður eftir og umbúðirnar eru mjög þéttar, hvað þá hvernig á að þvinga loftkælingu til að dreifa hita). Notkunarumhverfi okkar er mjög erfitt. Afhleðslustraumi rafhlöðunnar þarf að minnka til notkunar. Að meta afhleðslustraumsgetu rafhlöðunnar er að sjá hversu mikið samsvarandi hitastig rafhlöðunnar er við þennan straum.

Eina meginreglan sem fjallað er um hér er hitastig rafhlöðunnar við notkun (hár hiti er banvænn óvinur líftíma litíum rafhlöðunnar). Best er að stjórna hitastigi rafhlöðunnar undir 50 gráður. (Á milli 20-30 gráður er best). Þetta þýðir líka að ef um er að ræða litíum rafhlöðu af gerðinni (afhleðst undir 0.5C), þarf samfelldur afhleðslustraumur upp á 20a meira en 40ah afkastagetu (auðvitað, það sem skiptir mestu máli fer eftir innra viðnámi rafhlöðunnar). Ef um er að ræða litíum rafhlöðu af gerðinni er það venja að tæma stöðugt samkvæmt 1C. Jafnvel A123 ofurlítil innri viðnám litíum rafhlaða er venjulega best að fjarlægja við 1C (ekki meira en 2C er betra, 2C útskrift er aðeins hægt að nota í hálftíma og það er ekki mjög gagnlegt). Val á afkastagetu fer eftir stærð geymslurýmis bílsins, fjárhagsáætlun persónulegra útgjalda og væntanlegu úrvali bílastarfsemi. (Lítil hæfileiki krefst venjulega litíum rafhlöðu af gerðinni)

5. Skimun og samsetning rafgeyma

Stóra tabúið við að nota litíum rafhlöður í röð er alvarlegt ójafnvægi sjálfsafhleðslu rafhlöðunnar. Svo lengi sem allir eru jafn ójafnvægir þá er það allt í lagi. Vandamálið er að þetta ástand er skyndilega óstöðugt. Góð rafhlaða hefur litla sjálfsafhleðslu, slæmur stormur hefur mikla sjálfsafhleðslu og ástand þar sem sjálfsafhleðslan er ekki lítil eða ekki er almennt breytt úr góðu í slæmt. State, þetta ferli er óstöðugt. Þess vegna er nauðsynlegt að skima út rafhlöðurnar með mikilli sjálfsafhleðslu og láta aðeins rafhlöðuna vera með litla sjálfsafhleðslu (almennt er sjálfsafhleðsla hæfra vara lítil og framleiðandinn hefur mælt það og vandamálið er að margar óhæfar vörur streyma inn á markaðinn).

Byggt á lítilli sjálflosun, veldu röð með svipaða getu. Jafnvel þótt krafturinn sé ekki eins mun það ekki hafa áhrif á endingu rafhlöðunnar, en það mun hafa áhrif á virkni alls rafhlöðupakkans. Til dæmis hafa 15 rafhlöður 20ah afkastagetu og aðeins ein rafhlaða er 18ah, þannig að heildargeta þessa rafhlöðuhóps getur aðeins verið 18ah. Í lok notkunar verður rafhlaðan dauð og hlífðarborðið verður varið. Spennan á öllu rafhlöðunni er enn tiltölulega há (vegna þess að spennan á hinum 15 rafhlöðunum er staðalbúnaður og það er enn rafmagn). Þess vegna getur afhleðsluvarnarspenna alls rafhlöðupakkans sagt til um hvort afkastageta alls rafhlöðupakkans sé sú sama (að því gefnu að hver rafhlaða klefi verði að vera fullhlaðin þegar allur rafhlöðupakkinn er fullhlaðin). Í stuttu máli, ójafnvægi getu hefur ekki áhrif á endingu rafhlöðunnar heldur aðeins áhrif á getu alls hópsins, svo reyndu að velja samsetningu með svipaðri gráðu.

Samsett rafhlaða verður að ná góðu óómísku snertiviðnámi milli rafskautanna. Því minni sem snertiviðnám milli vírsins og rafskautsins er, því betra; annars hitnar rafskautið með verulega snertiviðnám. Þessi hiti verður fluttur inn í rafhlöðuna meðfram rafskautinu og hefur áhrif á endingu rafhlöðunnar. Auðvitað er birtingarmynd hinnar töluverðu samsetningarviðnáms verulegt spennufall rafhlöðupakkans undir sama útskriftarstraumi. (Hluti spennufallsins er innra viðnám frumunnar og hluti er samsett snertiviðnám og vírviðnám)

Sex, val á verndartöflu og notkun á hleðslu og losun skiptir máli

(Gögnin eru fyrir litíum járn fosfat rafhlaða, meginreglan um venjulega 3.7v rafhlöðu er sú sama, en upplýsingarnar eru mismunandi)

Tilgangur verndartöflunnar er að vernda rafhlöðuna gegn ofhleðslu og ofhleðslu, koma í veg fyrir að mikill straumur skaði storminn og jafna rafhlöðuspennuna þegar rafhlaðan er fullhlaðin (jafnvægisgetan er almennt tiltölulega lítil, þannig að ef það er sjálfafhleypt rafhlöðuvarnarplata, það er einstaklega erfitt að halda jafnvægi, og það eru líka hlífðarplötur sem halda jafnvægi í hvaða ástandi sem er, það er bætur eru framkvæmdar frá upphafi hleðslu, sem virðist vera mjög sjaldgæft).

Fyrir endingu rafhlöðupakkans er mælt með því að hleðsluspenna rafhlöðunnar fari ekki yfir 3.6v hvenær sem er, sem þýðir að verndarspenna hlífðarplötunnar er ekki hærri en 3.6v og mælt er með að jafnvægisspennan sé 3.4v-3.5v (hver klefi 3.4v hefur verið hlaðin meira en 99% rafhlaða, vísar til stöðustöðu, spennan mun aukast þegar hleðsla er með miklum straumi). Rafhlöðuhleðsluvarnarspennan er almennt yfir 2.5v (yfir 2v er ekki stórt vandamál, almennt eru litlar líkur á að nota hana alveg rafmagnslausa, svo þessi krafa er ekki mikil).

Ráðlagður hámarksspenna hleðslutækisins (síðasta skrefið í hleðslu getur verið hæsta stöðuga spennuhleðslan) er 3.5*, fjöldi strengja, svo sem um 56v fyrir 16 raðir. Venjulega er hægt að slökkva á hleðslu við að meðaltali 3.4v á hverja klefa (í grundvallaratriðum fullhlaðin) til að tryggja endingu rafhlöðunnar. Samt, vegna þess að varnarborðið er ekki enn byrjað að halda jafnvægi ef rafhlöðukjarninn hefur mikla sjálfsafhleðslu, mun það hegða sér sem heill hópur með tímanum; afkastagetan minnkar smám saman. Þess vegna er nauðsynlegt að hlaða hverja rafhlöðu reglulega í 3.5v-3.6v (eins og í hverri viku) og geyma hana í nokkrar klukkustundir (svo lengi sem meðaltalið er hærra en jöfnunarræsispennan), því meiri sjálfsafhleðsla. , því lengri tíma tekur jöfnunin. Erfitt er að halda jafnvægi á sjálfsafhleðslunni í stórum rafhlöðum og þarf að útrýma þeim. Svo þegar þú velur verndartöflu skaltu reyna að velja 3.6v yfirspennuvörn og hefja jöfnunina um 3.5v. (Mest af yfirspennuvörninni á markaðnum er yfir 3.8v og jafnvægið myndast yfir 3.6v). Það er mikilvægara að velja hæfilega jafnvægi ræsispennu en verndarspennuna vegna þess að hægt er að stilla hámarksspennu með því að stilla hámarksspennumörk hleðslutækisins (þ.e. verndarborðið hefur venjulega enga möguleika á að gera háspennuvörn). Segjum samt sem áður að jafnvægisspennan sé há. Í því tilviki hefur rafhlöðupakkinn enga möguleika á jafnvægi (nema hleðsluspennan sé meiri en jafnvægisspennan, en þetta hefur áhrif á endingu rafhlöðunnar), klefan minnkar smám saman vegna sjálfsafhleðslugetunnar (tilvalin klefi með sjálflosun 0 er ekki til).

Stöðug útskriftarstraumsgeta verndarplötunnar. Þetta er það versta sem hægt er að tjá sig um. Vegna þess að núverandi takmörkunargeta verndarborðsins er tilgangslaus. Til dæmis, ef þú lætur 75nf75 rör halda áfram að fara í gegnum 50a straum (á þessum tíma er hitunaraflið um það bil 30w, að minnsta kosti tvö 60w í röð með sama tengiborðinu), svo framarlega sem það er nógu mikill hiti til að dreifa hita, það er ekkert vandamál. Það er hægt að halda því við 50a eða jafnvel hærra án þess að brenna rörið. En það er ekki hægt að segja að þetta hlífðarbretti endist 50a straum því flest hlífðarplötur allra eru settar í rafhlöðuboxið mjög nálægt rafhlöðunni eða jafnvel nálægt. Þess vegna mun svo hár hiti hita rafhlöðuna og hitna. Vandamálið er að hár hiti er banvænn óvinur stormsins.

Þess vegna ákvarðar notkunarumhverfi verndarborðsins hvernig á að velja núverandi mörk (ekki núverandi getu verndarborðsins sjálfs). Segjum að hlífðarplatan sé tekin úr rafhlöðuboxinu. Í því tilviki geta næstum hvaða varnarplötur sem eru með hitavaski þolað samfelldan straum sem er 50a eða jafnvel hærri (á þessum tíma er aðeins tekinn til greina afkastagetu varnarplötunnar og það er engin þörf á að hafa áhyggjur af því að hitahækkunin valdi skemmdum á rafhlöðu klefi). Því næst talar höfundur um umhverfið sem allir nota venjulega, í sama lokuðu rými og rafhlaðan. Á þessum tíma er best að stjórna hámarks hitunarafli hlífðarplötunnar undir 10w (ef það er lítið hlífðarborð þarf það 5w eða minna og stórt verndarborð getur verið meira en 10w vegna þess að það hefur góða hitaleiðni. og hitastigið verður ekki of hátt). Varðandi hversu mikið er viðeigandi er mælt með því að halda áfram. Hámarkshiti alls borðsins fer ekki yfir 60 gráður þegar straumur er notaður (50 gráður er best). Fræðilega séð, því lægra sem hitastig verndarplötunnar er, því betra og því minna hefur það áhrif á frumurnar.

Vegna þess að sama hafnarborðið er tengt í röð við rafhleðsluna er hitamyndunin í sömu aðstæðum tvöföld á við mismunandi hafnarborðið. Fyrir sömu hitamyndun er aðeins fjöldi röra fjórum sinnum hærri (undir forsendu sama líkan af mos). Við skulum reikna út, ef 50a samfelldur straumur, þá er innra viðnám mos tvö milliohm (þarf 5 75nf75 rör til að fá þetta jafngilda innri viðnám), og hitunaraflið er 50*50*0.002=5w. Á þessum tíma er það mögulegt (í raun er mos núverandi getu 2 milliohm innri viðnám meira en 100a, það er ekkert vandamál, en hitinn er mikill). Ef það er sama tengiborðið, þarf 4 2 milliohm innri viðnám mos (hver tvö samhliða innri viðnám er eitt milliohm, og síðan tengd í röð, heildar innri viðnám er jöfn 2 milljónum 75 rör eru notuð, heildarfjöldinn er 20). Segjum að 100a samfelldur straumur leyfir hitunaraflið að vera 10w. Í því tilviki þarf línu með innri viðnám 1 milliohm (að sjálfsögðu er hægt að fá nákvæmlega jafngilda innri viðnám með MOS samhliða tengingu). Ef fjöldi mismunandi tengi er enn fjórfaldur, ef 100a samfelldur straumurinn leyfir enn hámarks 5w hitaafl, þá er aðeins hægt að nota 0.5 milliohm rör, sem þarf fjórfalt magn af mos samanborið við 50a samfelldan straum til að mynda sama hitamagn). Þess vegna, þegar þú notar verndarplötuna skaltu velja borð með hverfandi innri viðnám til að draga úr hitastigi. Ef innri mótspyrna hefur verið ákvörðuð, vinsamlegast láttu borðið og ytri hita dreifa betur. Veldu verndartöfluna og hlustaðu ekki á stöðuga núverandi getu seljanda. Spyrðu bara heildar innri viðnám losunarrásar verndartöflunnar og reiknaðu það sjálfur (spyrðu hvaða tegund af rör er notuð, hversu mikið magn er notað og athugaðu útreikning innra viðnáms sjálfur). Höfundur telur að ef það er tæmt undir samfelldum nafnstraumi seljanda ætti hitahækkun verndarplötunnar að vera tiltölulega mikil. Þess vegna er best að velja verndartöflu með niðurfellingu. (Segjum 50a samfellt, þú getur notað 30a, þú þarft 50a fasta, það er best að kaupa 80a nafnsamfellt). Fyrir notendur sem nota 48v örgjörva er mælt með því að heildar innri viðnám verndarborðsins sé ekki meira en tvö milliohm.

Munurinn á sama hafnarborði og mismunandi hafnarborði: sama hafnarborð er sama línan fyrir hleðslu og losun og bæði hleðsla og losun eru vernduð.

Mismunandi hafnarborðið er óháð hleðslu- og losunarlínum. Hleðslutengið verndar aðeins fyrir ofhleðslu við hleðslu og verndar ekki ef það er fjarlægt úr hleðslutenginu (en það getur losað sig alveg, en núverandi getu hleðslutengisins er almennt tiltölulega lítil). Losunarportið verndar gegn ofhleðslu meðan á losun stendur. Ef hleðsla er frá losunartenginu er ofhleðsla ekki tryggð (svo að öfug hleðsla örgjörvans er algjörlega nothæf fyrir annað tengiborðið. Og öfug hleðsla er minni en orkan sem notuð er, svo ekki hafa áhyggjur af ofhleðslu rafhlaða vegna öfughleðslu. Nema þú farir út með fullri greiðslu, þá eru það nokkra kílómetra niður á við strax. Ef þú heldur áfram að hefja eabs öfuga hleðslu er hægt að ofhlaða rafhlöðuna, sem er ekki til), en regluleg notkun á hleðslu Aldrei hlaða frá losunargáttinni, nema þú fylgist stöðugt með hleðsluspennunni (eins og tímabundinni neyðarhleðslu á vegum, sem þú getur treyst frá losunarhöfninni, og haldið áfram að hjóla án þess að vera fullhlaðin, ekki hafa áhyggjur af ofhleðslu)

Reiknaðu hámarks samfelldan straum mótorsins þíns, veldu rafhlöðu með viðeigandi getu eða afli sem þolir þennan stöðuga straum og hitastigshækkuninni er stjórnað. Innra viðnám verndarplötunnar er eins lítið og mögulegt er. Ofstraumsvörn verndarplötunnar þarf aðeins skammhlaupsvörn og aðra óeðlilega notkunarvörn (ekki reyna að takmarka strauminn sem stjórnandi eða mótor krefst með því að takmarka drög verndartöflunnar). Vegna þess að ef vélin þín þarfnast 50a straums, notarðu ekki verndartöfluna til að ákvarða núverandi 40a, sem mun valda tíðri vörn. Skyndilegt rafmagnsleysi stjórnandans mun auðveldlega skemma stjórnandann.

Sjö, spennustaðallgreining á litíumjónarafhlöðum

(1) Opinn hringrásarspenna: vísar til spennu litíumjónarafhlöðu í óvirku ástandi. Á þessum tíma er enginn straumur. Þegar rafhlaðan er fullhlaðin er hugsanlegur munur á jákvæðum og neikvæðum rafskautum rafhlöðunnar venjulega um 3.7V og hámarkið getur náð 3.8V;

(2) Samsvarar opnu spennunni er vinnuspennan, það er spenna litíumjónarafhlöðunnar í virku ástandi. Á þessum tíma er straumur í gangi. Vegna þess að það á að yfirstíga innri viðnámið þegar straumurinn flæðir, þá er rekstrarspennan alltaf lægri en heildarspennan við rafmagnstíma;

(3) Lokaspenna: það er að rafhlaðan ætti ekki að halda áfram að tæmast eftir að hafa verið sett á tiltekið spennugildi, sem ákvarðast af uppbyggingu litíumjónarafhlöðunnar, venjulega vegna hlífðarplötunnar, rafhlöðuspennu þegar losun er hætt er um 2.95V;

(4) Stöðluð spenna: Í grundvallaratriðum er staðlað spenna einnig kölluð málspenna, sem vísar til væntanlegs verðmunar á hugsanlegum mismun sem stafar af efnahvörfum jákvæðra og neikvæðra efna rafhlöðunnar. Málspenna litíumjónarafhlöðunnar er 3.7V. Það má sjá að staðlað spenna er Standard vinnuspenna;

Miðað við spennu litíumjónarafhlöðunnar fjögurra sem nefnd eru hér að ofan, hefur spenna litíumjónarafhlöðunnar sem taka þátt í vinnuástandinu staðlaða spennu og vinnuspennu. Í því ástandi sem ekki er í vinnu er spenna litíumjónarafhlöðunnar á milli opinnar spennu og endaspennu vegna litíumjónarafhlöðunnar. Hægt er að nota efnahvörf jónarafhlöðunnar endurtekið. Þess vegna, þegar spenna litíumjónarafhlöðunnar er við stöðvunarspennuna, verður rafhlaðan að vera hlaðin. Ef rafhlaðan er ekki hlaðin í langan tíma mun líftími rafhlöðunnar skerðast eða jafnvel eyðast.