Opladning af batterier, fra bærbare computere til elektriske køretøjer, kræver den rigtige sats baseret på batterikemi. Omkring 50 % af vores kunder foretrækker den hurtigere opladningsløsning til batterier, men kun 1 % forstår de potentielle farer ved at oplade for hurtigt. I dette blogindlæg vil vi udforske hurtig opladning og dens sikkerhedsovervejelser.
Hvilken batterikemi muliggør hurtig opladning?
Ikke alle batterier kan oplades hurtigt. At forstå batterikemi, strømforbrug og opladningshastigheder vil hjælpe dig med at finde den rigtige opladningsmetode.
Opladning af blysyrebatteri
Bly-syre batterier er typisk langsomt opladet ved hjælp af en konstant strøm/konstant spændingstilgang. Opladeren opretholder en forudindstillet strøm og spænding, modererer strømmen, indtil den forudindstillede spænding er nået, og reducerer den derefter, indtil batteriet er fuldt opladet.
For bly-syre batterier fortsætter den konstante opladning, indtil 70% spænding er nået. Derefter sænker opladeren strømmen til de sidste 30 % af spændingen, kaldet en topping. I modsætning til andre batterier kan bly-syre-batterier gennemgå en flydeladning for at forhindre selvafladning, hvis opladeren understøtter denne mulighed.
Nikkelbaseret batteriopladning
Nikkelbaserede batterier, såsom NiMH og NiCad, kan oplades ved hjælp af hurtige, hurtige eller ultrahurtige metoder. Nye NiCad-batterier kræver en første opladning på 16-24 timer før brug.
Både NiMH og NiCad bruger konstant strøm/konstant spændingsopladning. Når den er fuldt opladet, falder spændingen til en vedligeholdelsesladning for at udligne selvafladning.
NiMH-opladere anvender en trindifferentialmetode. De hurtigoplader batteriet, indtil de når en tærskel, og reducerer derefter opladningshastigheden. Batteriet og opladeren gennemgår en nedkølingsperiode ved hver tærskel, før opladningen genoptages.
Opladning af lithium batteri
Der er seks lithium batterityper; LFP og NMC er de mest udbredte.
Traditionelt set LFP batterier passer til langsom opladning, mens NMC batterier er designet til hurtig opladning. Kontinuerlig udvikling inden for batteriteknologi har dog forbedret hurtigopladningen af lithiumjernfosfatbatterier.
Både LFP- og NMC-batterier bruger en batteristyringssystem (BMS) der overvåger opladning, temperatur og andre faktorer for at moderere temperaturen og forhindre under- eller overopladning. På trods af dette kan beskadigelse af batteriet eller BMS stadig resultere i problemer med overopladning.
Lithium-ion-batterier bør aldrig overoplades. Strømmen skal fjernes, før batteriet når maksimal kapacitet, da vedligeholdelsesopladning kan forårsage plettering af metallisk lithium, hvilket fører til sikkerhedsproblemer.
Ting at forstå om hurtig opladning
Batteriopladere bruge strøm og spænding til at drive batterier.
Strøm er mængden af elektricitet, der strømmer fra opladeren til batteriet, mens spændingen er den elektriske strøms styrke. Watt beregnes ved at gange spænding og strøm.
For hurtig opladning, batteripakke producent kan justere spænding eller strømhastighed. Øget strømstyrke giver mere strøm til at komme ind i batteriet. Faldende spænding baseret på batteriniveau er også almindeligt.
Opladningskredsløb har dog grænser for den strøm, de kan håndtere. Overskridelse af disse grænser kan føre til overopladning, høje temperaturerog andre spørgsmål. Enheden, opladeren og kablet skal kunne klare hurtig opladning.
Ved hurtig opladning skal du altid gøre det ved moderate eller stuetemperaturer. Opladeren bør også skifte til en almindelig opladning, da batteriet nærmer sig fuld kapacitet for at begrænse belastninger.
Typer af hurtigopladere
Der er tre typer hurtigopladere som følger:
Hurtig opladere
Hurtigopladere oplader ved 0,3-0,5C (C er en forkortelse for C rate). De stopper strømmen, når temperatur, strøm eller spænding når grænserne. Det sikre driftstemperaturområde for disse opladere er 50-115°F. Det tager 3-5 timer at nå fuld opladning.
Hurtig opladere
Med 1C-opladning kan hurtigopladere oplade batteriet til fuldt op omkring 1 time. Opladningstemperaturen anbefales ved 50-115°F ligesom hurtigopladere. Det vil også afslutte strømmen, når grænserne er nået.
Ultrahurtige opladere
Ultrahurtige opladere understøtter specialbatterier, der giver mulighed for opladningshastigheder fra 1C til 10C, hvilket muliggør en fuld opladning på 10 til 30 minutter. De oplader dog kun batteriet til 70% ladetilstand. Opladningstemperaturerne bør også forblive mellem 50°F og 115°F.
Konklusion
Moderat opladning/afladningshastighed er bedst for batteriets ydeevne. Hurtig opladning kan forkorte batteriets levetid på grund af den ekstra stress.
Hvis hurtig opladning er påkrævet, er større og tungere batterier ideelle. Rådfør dig altid med batteriproducent for at afgøre, om hurtig opladning er sikker og levedygtig for dine specifikke behov, før du implementerer en løsning.
Relaterede artikler:
