Încărcarea bateriilor, de la laptopuri la vehicule electrice, necesită o rată corectă în funcție de chimia bateriei. Aproximativ 50% dintre clienții noștri preferă soluția de încărcare mai rapidă a bateriilor, dar doar 1% înțeleg potențialele pericole ale încărcării prea rapide. În această postare pe blog, vom explora încărcarea rapidă și considerentele de siguranță ale acesteia.
Ce chimie a bateriei permite încărcarea rapidă?
Nu toate bateriile pot fi încărcate rapid. Înțelegerea chimiei bateriei, utilizarea energiei și ratele de încărcare vă va ajuta să obțineți metoda potrivită de încărcare.
Încărcarea bateriei cu plumb
Baterii plumb-acid sunt de obicei încărcate lent folosind o abordare curent constant/tensiune constantă. Încărcătorul menține un curent și o tensiune prestabilită, moderând curentul până la atingerea tensiunii prestabilite, apoi reducându-l până când bateria este complet încărcată.
Pentru bateriile plumb-acid, încărcarea constantă continuă până când se atinge tensiunea de 70%. Apoi, încărcătorul reduce curentul pentru ultimele 30% din tensiune, numită încărcare de top. Spre deosebire de alte baterii, bateriile cu plumb-acid pot suferi o încărcare flotantă pentru a preveni autodescărcarea dacă încărcătorul acceptă această opțiune.
Încărcarea bateriei pe bază de nichel
Bateriile pe bază de nichel, cum ar fi NiMH și NiCad, pot fi încărcate folosind metode rapide, rapide sau ultra-rapide. Bateriile NiCad noi necesită o încărcare inițială de 16-24 de ore înainte de utilizare.
Atât NiMH, cât și NiCad folosesc încărcare cu curent constant/tensiune constantă. Odată încărcată complet, tensiunea scade până la o încărcare continuă pentru a compensa autodescărcarea.
Încărcătoarele NiMH folosesc o metodă diferențială în trepte. Ele încarcă rapid bateria până la atingerea unui prag, apoi reduc rata de încărcare. Bateria și încărcătorul trec printr-o perioadă de răcire la fiecare prag înainte de a relua încărcarea.
Încărcare baterie cu litiu
Sunt șase tipuri de baterii cu litiu; LFP și NMC sunt cele mai utilizate.
Tradiţional, baterii LFP se potrivesc cu încărcarea lentă, în timp ce baterii NMC sunt concepute pentru încărcare rapidă. Cu toate acestea, dezvoltarea continuă a tehnologiei bateriilor a îmbunătățit performanța de încărcare rapidă a bateriilor cu litiu fier fosfat.
Atât bateriile LFP cât și NMC utilizează a sistem de management al bateriei (BMS) care monitorizează încărcarea, temperatura și alți factori pentru a modera temperatura și pentru a preveni subîncărcarea sau supraîncărcarea. În ciuda acestui fapt, deteriorarea bateriei sau BMS poate duce în continuare la probleme de supraîncărcare.
Bateriile cu litiu-ion nu trebuie să fie niciodată supraîncărcate. Curentul trebuie eliminat înainte ca bateria să atingă capacitatea maximă, deoarece încărcarea continuă poate cauza placarea litiului metalic, ceea ce duce la probleme de siguranță.
Lucruri de înțeles despre încărcarea rapidă
Încărcătoare de baterii utilizați curent și tensiune pentru a alimenta bateriile.
Curentul este cantitatea de electricitate care curge de la încărcător la baterie, în timp ce tensiunea este puterea curentului electric. Puterea este calculată prin înmulțirea tensiunii și a curentului.
Pentru încărcare rapidă, producator de baterii poate regla tensiunea sau rata curentului. Creșterea puterii curentului permite să intre mai multă putere în baterie. Scăderea tensiunii în funcție de nivelul bateriei este, de asemenea, comună.
Cu toate acestea, circuitele de încărcare au limite ale puterii pe care o pot gestiona. Depășirea acestor limite poate duce la supraîncărcare, temperaturi ridicate, și alte probleme. Dispozitivul, încărcătorul și cablul trebuie să poată face față încărcării rapide.
Când încărcați rapid, faceți-o întotdeauna la temperatură moderată sau a camerei. Încărcătorul ar trebui, de asemenea, să treacă la o încărcare obișnuită, deoarece bateria se apropie de capacitatea maximă pentru a limita solicitările.
Tipuri de încărcătoare rapide
Există trei tipuri de încărcătoare rapide, după cum urmează:
Încărcătoare rapide
Încărcătoarele rapide se încarcă la 0,3-0,5C (C este prescurtarea de la Rata C). Ele opresc curentul atunci când temperatura, curentul sau tensiunea atinge limitele. Intervalul de temperatură de funcționare sigură a acestor încărcătoare este de 50-115°F. Este nevoie de 3-5 ore pentru a ajunge la încărcarea completă.
Încărcătoare rapide
Cu încărcarea 1C, încărcătoarele rapide pot încărca bateria până la maximum în aproximativ 1 oră. Temperatura de încărcare este recomandată la 50-115°F, ca și încărcătoarele rapide. Acesta va opri curentul atunci când atinge limitele.
Încărcătoare ultra-rapide
Încărcătoarele ultra-rapide acceptă baterii speciale care permit rate de încărcare de la 1C la 10C, permițând o încărcare completă în 10 până la 30 de minute. Cu toate acestea, încarcă bateria doar la 70% stare de încărcare. Temperaturile de încărcare ar trebui, de asemenea, să rămână între 50°F și 115°F.
Concluzie
Ratele moderate de încărcare/descărcare sunt cele mai bune pentru performanța bateriei. Încărcarea rapidă poate scurta durata de viață a bateriei din cauza stresului suplimentar.
Dacă este necesară încărcare rapidă, bateriile mai mari și mai grele sunt ideale. Consultați întotdeauna producator de baterii pentru a determina dacă încărcarea rapidă este sigură și viabilă pentru nevoile dumneavoastră specifice înainte de a implementa o soluție.
Articole înrudite:
