Литиевые батареи глубокого цикла являются незаменимыми источниками питания для жилых автофургонов, судов, гольф-каров, солнечных батарей, они не имеют эффекта памяти, могут быть спроектированы так, чтобы полностью разряжаться до нуля, а затем снова заряжать их до состояния 100%. Зарядке аккумулятора посвящено много научных исследований, поэтому первостепенное значение имеет изучение безопасного выполнения этой задачи. Понимание некоторых из лучших советов от профессионалов поможет продлить срок службы батареи. Здесь я резюмирую несколько советов по безопасной зарядке литиевой батареи глубокого цикла.
Более равномерная зарядка
Обычно считается, что лучший способ продлить срок службы батареи — заряжать ее как можно медленнее. В то время как новое исследование калифорнийской группы, опубликованное в воскресенье в журнале Nature Materials, поставило под сомнение это мнение. Команде нужно больше экспериментировать. В частности, они будут подвергать электроды аккумуляторов тысячам циклов заряда-разряда, чтобы имитировать типичное использование и измерить производительность. Исследователи обнаружили, что при более равномерной зарядке аккумуляторов средний срок службы литий-ионного аккумулятора может увеличиться с пары лет до примерно 10 лет. Более равномерная зарядка, будь то быстрая или медленная, вызывает меньший локальный нагрев, который может повредить батарею.
Это исследование может принести пользу, среди прочего, электромобилям, которые часто требуют зарядки в течение нескольких часов. Если бы это время можно было сократить, водителям не пришлось бы выдерживать длительные пит-стопы во время длительных поездок. А для электрической сети аккумуляторные батареи, которые лучше справляются с внезапными скачками спроса, также находятся в карточках. Постоянное напряжение литиевых батарей с глубоким циклом до 4.20 В / элемент, таким образом, мы советуем, чтобы при зарядке не было подзарядки; батарея может оставаться в зарядном устройстве.
Быстрая зарядка = 1 час
Быстрая зарядка = 3 часа
Выбор подходящего зарядного устройства
Может показаться, что безграничность ваших возможностей при выборе подходящего зарядного устройства может сбивать с толку. Вам необходимо учитывать тип батареи, емкость батареи и мощность зарядного устройства.
Во-первых, вам нужно узнать, является ли ваша батарея свинцово-кислотной или литиевой (NCM или Lifepo4). Поэтому, прежде чем купить зарядное устройство, обязательно проверьте его. Он должен соответствовать типу вашей батареи. Или это уменьшит ваши батареи и не поможет зарядить батарею.
Вам необходимо знать показатель ампер-часа (Ач) вашей батареи. (мАч для небольших батарей) Эти данные обычно указаны на этикетке вашей батареи, которая обычно находится сбоку или сверху батареи. Если вы не можете найти информацию, вы можете связаться с производителем батареи или посетить его веб-сайт.
Как правило, зарядное устройство должно иметь емкость не менее 10 % от номинальной емкости аккумулятора в ампер-часах. Это означает, что для аккумулятора емкостью 100 Ач потребуется зарядное устройство минимум на 10 ампер. Вы можете увеличить ток заряда аккумулятора, если вам нужно, чтобы аккумулятор заряжался быстрее.
Проверка состояния заряда и разряда
- Проверка состояния заряда
В приложениях с возобновляемыми источниками энергии батареи обычно получают ежедневную зарядку — заряд, контролируемый током и напряжением, который подается на батарею. По мере изменения воздействия солнечного света или по мере старения солнечных панелей и батарей могут возникнуть условия, препятствующие полной зарядке батарей. Поэтому всегда важно проверять уровень заряда и определять состояние каждой ячейки аккумулятора.
Поскольку SOC батареи является важным параметром, отражающим производительность батареи, точная оценка SOC может не только защитить батарею, предотвратить перезаряд или разряд и увеличить срок службы батареи, но также позволить приложению рационально использовать стратегии управления для достижения цели. экономии энергии.
Эксперты измеряют состояние заряда батареи в процентах. Например, состояние разрядки батареи, которая большую часть дня находилась под нагрузкой, может составлять 25 или 30 процентов. Используйте вольтметр с аккумулятором, отсоединенным от системы, чтобы увидеть истинное напряжение. Это значение будет определять, как долго вы должны заряжать компоненты батареи глубокого цикла.
Если у вас есть интеллектуальное зарядное устройство, знать о состоянии заряда не так важно, как при использовании других зарядных устройств. «Умная» часть устройства определит текущий заряд и правильное время для его пополнения.
- Следите за глубиной разряда
Хотя литий-ионные аккумуляторы не имеют «аккумуляторной памяти», как их предшественники, уровень разрядки влияет на срок службы. Исследование показало, что типичный литий-ионный аккумулятор будет иметь срок службы на 50% больше, если его заряжать после 50% разряда, а не полностью разряжать. Зарядка после 25-процентного разряда привела к увеличению срока службы на 67 % по сравнению с полным разрядом.
Установка таймера
когда аккумулятор заряжается, важно установить таймер на весь период. Аккумуляторы не работают очень хорошо, когда они перезаряжены. Это снизит их дееспособность.
некоторые типы батарей требуют или могут использовать таймер для отключения зарядного тока в определенное время, примерно после завершения зарядки. Аккумуляторы других типов не выдерживают перезарядки, повреждения (снижение емкости, сокращение срока службы), перегрева или даже взрыва. Зарядное устройство может иметь схемы измерения температуры или напряжения и микропроцессорный контроллер для безопасной регулировки зарядного тока и напряжения, определения состояние заряда, и отключается в конце заряда.
Онлайн-диаграммы, предоставленные производителем вашей батареи и зарядного устройства, могут упростить расчет этой временной сессии.
Избегайте экстремальных температур
Процесс зарядки более деликатный, чем разрядка, поэтому необходимо соблюдать особую осторожность. Хотя батареи могут работать в широком диапазоне температур, это не дает разрешения на их зарядку в этих условиях. Сильный холод и высокая температура не идеальны для зарядки, при зарядке батарея должна быть доведена до умеренной температуры. Держите аккумулятор и зарядное устройство вдали от источников тепла или холода. Оптимальной является комнатная температура. Вы можете заметить, что время зарядки меняется, когда становится слишком жарко или холодно. На аккумулятор также постоянно влияет более короткое время зарядки, чем раньше.
- Избегайте сильного холода
Литий-ионный аккумулятор можно быстро заряжать от 5°C до 45°C (от 41°F до 113°F). Ниже 5°C зарядный ток будет снижен, а зарядка при отрицательных температурах запрещена из-за снижения скорости диффузии на аноде. Во время зарядки внутреннее сопротивление элемента вызывает небольшое повышение температуры, которое частично компенсирует холод. Внутреннее сопротивление всех аккумуляторов возрастает в холодном состоянии, что заметно увеличивает время зарядки. Многие пользователи аккумуляторов не знают, что литий-ионные аккумуляторы потребительского класса нельзя заряжать при температуре ниже 0°C (32°F). Несмотря на то, что аккумулятор заряжается нормально, на аноде может произойти покрытие металлическим литием во время заряда под замораживанием. Это навсегда и не может быть удалено с помощью циклов. Аккумуляторы с литиевым покрытием более уязвимы при воздействии вибрации или других стрессовых условий. Усовершенствованные зарядные устройства (Cadex) предотвращают зарядку литий-ионных аккумуляторов при температуре ниже нуля. Делаются успехи в зарядке литий-ионных аккумуляторов при температурах ниже нуля. Зарядка действительно возможна с большинством литий-ионных элементов, но только при очень низких токах. Согласно исследовательским документам, допустимая скорость зарядки при –30°C (–22°F) составляет 0.02°C. При таком малом токе время зарядки может увеличиться до 50 часов, что считается нецелесообразным. Однако существуют специальные литий-ионные аккумуляторы, которые могут заряжаться до –10°C (14°F) с меньшей скоростью.
- Избегайте сильного холода
Кажется, что литий-ион хорошо работает при высоких температурах, а длительное воздействие тепла сокращает срок службы. Зарядка и разрядка при повышенных температурах возможны с образованием газа, который может вызвать вентиляцию цилиндрической ячейки и вздутие ячейки мешка. Многие зарядные устройства запрещают зарядку при температуре выше 50°C (122°F). Некоторые специальные батареи, такие как батареи, используемые в хирургических инструментах, стерилизуются при температуре 137°C (280°F) до 20 минут в процессе автоклавирования. Потеря емкости при повышенной температуре находится в прямой зависимости от состояния заряда (SoC).
KHLITECH здесь для всех ваших потребностей в покупке и зарядке литий-ионных аккумуляторов. Аккумуляторы всегда являются самой важной частью вашего дома на колесах, лодки, тележки для гольфа, систем хранения солнечных батарей. Если у вас есть какие-либо вопросы о батареях, свяжитесь с нами, наш эксперт по батареям ответит за вас и обновит ваши параметры питания, предложив надежную мощность, которая ему нужна.
