Batterijen opladen, van laptops tot elektrische voertuigen, vereist het juiste tarief op basis van de batterijchemie. Ongeveer 50% van onze klanten geeft de voorkeur aan de snellere oplaadoplossing voor batterijen, maar slechts 1% begrijpt de potentiële gevaren van te snel opladen. In deze blogpost onderzoeken we snelladen en de veiligheidsoverwegingen ervan.
Welke batterijchemie maakt snel opladen mogelijk?
Niet alle batterijen kunnen snel worden opgeladen. Als u de samenstelling van de batterij, het stroomverbruik en de oplaadsnelheden begrijpt, kunt u de juiste oplaadmethode vinden.
Loodzuurbatterij opladen
Loodzuurbatterijen worden doorgaans langzaam geladen met behulp van een constante stroom/constante spanningsbenadering. De lader handhaaft een vooraf ingestelde stroom en spanning, matigt de stroom totdat de vooraf ingestelde spanning is bereikt en verlaagt deze vervolgens totdat de batterij volledig is opgeladen.
Bij loodzuuraccu's gaat de constante lading door totdat de spanning van 70% is bereikt. Vervolgens verlaagt de lader de stroom voor de laatste 30% van de spanning, een zogenaamde topping-lading. In tegenstelling tot andere accu's kunnen loodzuuraccu's een druppellading ondergaan om zelfontlading te voorkomen, als de lader die optie ondersteunt.
Nikkel-gebaseerde batterij opladen
Op nikkel gebaseerde batterijen, zoals NiMH en NiCad, kunnen snel, snel of ultrasnel worden opgeladen. Nieuwe NiCad-batterijen moeten vóór gebruik eerst 16-24 uur worden opgeladen.
Zowel NiMH als NiCad gebruiken opladen met constante stroom/constante spanning. Eenmaal volledig opgeladen, daalt de spanning naar een druppellading om zelfontlading te compenseren.
NiMH-laders maken gebruik van een stapdifferentiële methode. Ze laden de batterij snel op tot een drempel wordt bereikt en verlagen vervolgens de laadsnelheid. De batterij en de oplader ondergaan bij elke drempel een afkoelperiode voordat ze het opladen hervatten.
Lithiumbatterij opladen
Er zijn zes typen lithiumbatterijen; LFP en NMC worden het meest gebruikt.
Traditioneel, LFP-batterijen geschikt voor langzaam opladen, terwijl NMC-batterijen zijn ontworpen voor snel opladen. Door de voortdurende ontwikkeling van de batterijtechnologie zijn de snellaadprestaties van lithiumijzerfosfaatbatterijen echter verbeterd.
Zowel LFP- als NMC-batterijen maken gebruik van een batterijbeheersysteem (BMS) dat de lading, temperatuur en andere factoren bewaakt om de temperatuur te matigen en onder- of overladen te voorkomen. Desondanks kan schade aan de accu of het BMS nog steeds leiden tot problemen met overladen.
Lithium-ionbatterijen mogen nooit overladen worden. De stroom moet worden verwijderd voordat de batterij de maximale capaciteit bereikt, omdat druppelladen kan leiden tot galvanisering van metallisch lithium, wat tot veiligheidsproblemen kan leiden.
Dingen die u moet begrijpen over snel opladen
Batterijladers gebruik stroom en spanning om batterijen van stroom te voorzien.
Stroom is de hoeveelheid elektriciteit die van de oplader naar de accu stroomt, terwijl spanning de sterkte van de elektrische stroom is. Het wattage wordt berekend door spanning en stroom te vermenigvuldigen.
Voor snel opladen, fabrikant van accupakketten kan de spanning of stroomsnelheid aanpassen. Door de stroomsterkte te verhogen, kan er meer stroom in de batterij komen. Het verlagen van de spanning op basis van het batterijniveau is ook gebruikelijk.
Laadcircuits hebben echter beperkingen op het vermogen dat ze kunnen beheren. Het overschrijden van deze limieten kan leiden tot overbelasting, hoge temperaturenen andere kwesties. Het toestel, de oplader en de kabel moeten tegen snelladen kunnen.
Wanneer u snel oplaadt, doe dit dan altijd bij gematigde of kamertemperatuur. De lader moet ook overschakelen naar normaal opladen als de batterij bijna zijn volledige capaciteit heeft om spanningen te beperken.
Soorten snelladers
Er zijn drie soorten snelladers:
Snelladers
Snelladers laden op bij 0,3-0,5C (C is een afkorting voor C-tarief). Ze stoppen de stroom wanneer de temperatuur, stroom of spanning de limieten bereikt. Het veilige bedrijfstemperatuurbereik van deze laders is 50-115°F. Het duurt 3-5 uur om de batterij volledig op te laden.
Snelladers
Met 1C-laden kunnen snelladers de batterij in ongeveer 1 uur volledig opladen. De oplaadtemperatuur wordt aanbevolen bij 50-115°F, net als bij snelladers. Het zal de stroom ook beëindigen wanneer de limieten worden bereikt.
Ultrasnelle opladers
Ultrasnelle laders ondersteunen speciale batterijen die laadsnelheden van 1C tot 10C mogelijk maken, waardoor een volledige lading in 10 tot 30 minuten mogelijk is. Ze laden de batterij echter slechts op tot 70% van de lading. De oplaadtemperaturen moeten ook tussen 50°F en 115°F blijven.
Conclusie
Gematigde laad-/ontlaadsnelheden zijn het beste voor de prestaties van de batterij. Snel opladen kan de levensduur van de batterij verkorten vanwege de extra stress.
Als snel opladen vereist is, zijn grotere en zwaardere batterijen ideaal. Raadpleeg altijd de batterij fabrikant om te bepalen of snelladen veilig en haalbaar is voor uw specifieke behoeften voordat u een oplossing implementeert.
Gerelateerde artikelen:
