By hoppt
U scopu di u sviluppu di l'alta tecnulugia hè di fà megliu serve l'umanità. Dapoi a so introduzione in 1990, e batterie di lithium-ion anu aumentatu per via di a so prestazione eccellente è sò largamente usate in a società. Batterie di lithium-ion hà occupatu rapidamente assai campi cù vantaghji incomparabile nantu à l'altri batterie, cum'è i telefuni mobili cunnisciuti, l'urdinatori di notebook, i picculi videocamere, etc. Più è più paesi utilizanu sta batteria per scopi militari. L'applicazione mostra chì a batteria di lithium-ion hè una piccula fonte di energia verde ideale.
(1) Coperchio di batteria
(2) U materiale attivu di l'elettrodu pusitivu hè l'ossidu di lithium cobalt
(3) Diaphragm-una membrana composta speciale
(4) Elettrodu negativu - u materiale attivu hè carbone
(5) Elettrolitu organicu
(6) Casu di batterie
(1) Alta tensione di travagliu
(2) Energia specifica più grande
(3) Long ciclu di vita
(4) Low rate self-discharge
(5) Nisun effettu di memoria
(6) Nisuna inquinamentu
Prima, calculate u currente cuntinuu chì a bateria deve furnisce in basa di a putenza di u vostru mutore (esige una putenza reale, è in generale, a velocità di cavalcata currisponde à una putenza reale currispundente). Per esempiu, supponi chì u mutore hà un currente cuntinuu di 20a (motore 1000w à 48v). In questu casu, a bateria hà bisognu di furnisce un currente 20a per un bellu pezzu. L'aumentu di a temperatura hè pocu prufonda (ancu se a temperatura hè di 35 gradi fora in l'estiu, a temperatura di a bateria hè megliu cuntrullata sottu à 50 gradi). Inoltre, se u currente hè 20a à 48v, l'overpressure duppia (96v, cum'è CPU 3), è u currente cuntinuu ghjunghje à circa 50a. Se vulete usà a tensione eccessiva per un bellu pezzu, sceglite una batteria chì pò furnisce continuamente 50a corrente (sempre attente à l'aumentu di a temperatura). U currente cuntinuu di a tempesta quì ùn hè micca a capacità nominale di scaricamentu di a bateria di u mercante. U mercante dichjara chì uni pochi C (o cintunari di amperes) hè a capacità di scaricamentu di a bateria, è s'ellu hè scaricatu à questu currente, a bateria generà un calore severu. Se u calore ùn hè micca dissipatu bè, a vita di a bateria serà concisa. (È l'ambienti di a bateria di i nostri veiculi elettrichi hè chì e batterie sò ammucchiate è scaricate. In fondu, ùn ci sò micca spazii, è l'imballu hè assai strettu, è ancu quantu à furzà u rinfrescante di l'aria per dissipate u calore). U nostru ambiente di usu hè assai duru. A corrente di scaricamentu di a batteria deve esse ridutta per l'usu. A valutazione di a capacità di scaricamentu di a batteria hè di vede quantu l'aumentu di a temperatura currispondente di a batteria hè in questa corrente.
L'unicu principiu discutitu quì hè l'aumentu di a temperatura di a bateria durante l'usu (a temperatura alta hè u nemicu mortale di a vita di a bateria di lithium). Hè megliu cuntrullà a temperatura di a bateria sottu à 50 gradi. (Tre 20-30 gradi hè megliu). Questu significa ancu chì s'ellu hè una batteria di lithium di capacità (scaricata sottu 0.5C), un currente di scaricamentu cuntinuu di 20a richiede una capacità di più di 40ah (di sicuru, a cosa più cruciale dipende da a resistenza interna di a bateria). S'ellu hè una bateria di lithium power-type, hè abitudine di scaricamentu continuamente secondu 1C. Ancu l'A123 ultra-bassa resistenza interna tippu di bateria di lithium hè di solitu megliu per sguassà à 1C (micca più di 2C hè megliu, a scarica 2C pò esse usata solu per una meza ora, è ùn hè micca assai utile). L'scelta di a capacità dipende da a dimensione di u spaziu di almacenamentu di a vittura, u budget di spesa persunale, è a gamma prevista di attività di vittura. (A piccula capacità generalmente richiede una batteria di lithium di tipu d'alimentazione)
U big tabù di l'usu di batterie di lithium in serie hè u severu sbilanciamentu di l'autodiscarica di a batteria. Sempre chì tutti sò ugualmente sbilanciati, va bè. U prublema hè chì stu statu hè bruscamente instabile. Una bona bateria hà una piccula autoscarica, una mala tempesta hà una grande autoscarica, è una cundizione induve l'autodischarge ùn hè micca chjuca o micca hè generalmente cambiata da bona à male. State, stu prucessu hè inestabile. Per quessa, hè necessariu di schermu e batterie cù una grande autoscarica è lasciate solu a bateria cù una piccula autoscarica (in generale, l'autodiscarica di i prudutti qualificati hè chjuca, è u fabricatore hà misuratu, è u prublema hè chì assai prudutti senza qualificazione scorri in u mercatu).
Basatu nantu à una piccula autoscarica, selezziunate serie cù capacità simili. Ancu s'è u putere ùn hè micca identicu, ùn avarà micca a vita di a bateria, ma affettarà a capacità funziunale di tuttu u pacchettu di bateria. Per esempiu, 15 batterie anu una capacità di 20ah, è una sola batteria hè 18ah, cusì a capacità tutale di stu gruppu di batterie pò esse solu 18ah. À a fine di l'usu, a bateria serà morta, è u bordu di prutezzione serà prutettu. A tensione di tutta a bateria hè sempre relativamente alta (perchè a tensione di l'altri 15 batterie hè standard, è ci hè sempre l'electricità). Per quessa, a tensione di prutezzione di scaricamentu di tuttu u pacchettu di bateria pò dì se a capacità di tuttu u pacchettu di bateria hè a listessa (sempre chì ogni cellula di bateria deve esse cumpletamente carica quandu u pacchettu di bateria sana hè cumpletamente carica). In corta, a capacità sbilanciata ùn affetta micca a vita di a bateria, ma solu affetta a capacità di u gruppu sanu, cusì pruvate di sceglie una assemblea cù un gradu simili.
A bateria assemblata deve ottene una bona resistenza di cuntattu ohmica trà l'elettrodi. A più chjuca hè a resistenza di cuntattu trà u filu è l'elettrodu, u megliu; altrimenti, l'elettrodu cù una resistenza di cuntattu significativa si riscalda. Stu calore serà trasferitu à l'internu di a bateria longu l'elettrodu è influenza a vita di a bateria. Di sicuru, a manifestazione di a resistenza considerableu di l'assemblea hè a caduta di tensione significativa di u pacchettu di bateria sottu a stessa corrente di scaricamentu. (Parte di a caduta di tensione hè a resistenza interna di a cellula, è una parte hè a resistenza di cuntattu assemblata è a resistenza di filu)
(I dati sò per u batteria di fosfatu di ferru di litiu, u principiu di a bateria ordinaria 3.7v hè u listessu, ma l'infurmazioni sò diffirenti)
U scopu di a tavula di prutezzione hè di prutege a batteria da a carica eccessiva è a scaricamentu eccessivu, impediscendu l'alta corrente di dannu a tempesta è equilibrendu a tensione di a batteria quandu a batteria hè cumplettamente carica (a capacità di equilibriu hè in generale relativamente chjuca, dunque s'ellu ci hè un bordu di prutezzione di batterie self-discharged, hè eccezziunale Hè sfida à equilibriu, è ci sò ancu schede di prutezzione chì equilibriu in ogni statu, vale à dì, a compensazione hè realizata da u principiu di carica, chì pare esse assai raru).
Per a vita di a batteria, hè cunsigliatu chì a tensione di carica di a batteria ùn sia micca più di 3.6v in ogni mumentu, chì significa chì a tensione d'azzione protettiva di u bordu di prutezzione ùn hè micca più altu di 3.6v, è a tensione equilibrata hè cunsigliatu per esse. 3.4v-3.5v (ogni cellula 3.4v hè stata caricata più di 99% Batteria, si riferisce à u statu staticu, a tensione aumenterà quandu si carica cù alta corrente). A tensione di prutezzione di scaricamentu di a bateria hè generalmente sopra à 2.5v (sopra 2v ùn hè micca un grande prublema, in generale ci hè pocu chance d'utilizà completamente fora di u putere, cusì questu requisitu ùn hè micca altu).
A tensione massima cunsigliata di u caricatore (l'ultimu passu di a carica pò esse u più altu modu di carica di tensione constante) hè 3.5 *, u numeru di corde, cum'è circa 56v per 16 fila. Di solitu, a carica pò esse tagliata à una media di 3.4v per cellula (basamentalmente completamente carica) per guarantisci a vita di a bateria. Eppuru, perchè u bordu di prutezzione ùn hà micca ancu cuminciatu à equilibrà se u core di a bateria hà una grande autodiscarica, si cumportarà cum'è un gruppu sanu cù u tempu; a capacità diminuisce gradualmente. Per quessa, hè necessariu di carricà regularmente ogni bateria à 3.5v-3.6v (cum'è ogni settimana) è mantene per uni pochi d'ore (sempre chì a media hè più grande di a tensione di partenza di equalizazione), più grande hè l'autodiscarica. , u più longu l'equalizazione duverà. L'auto-scarica Batterie Oversized sò difficiuli di equilibriu è deve esse eliminati. Allora, quandu sceglite un bordu di prutezzione, pruvate à sceglie a prutezzione di sovratensione 3.6v è principià l'equalizazione intornu à 3.5v. (A maiò parte di a prutezzione di overvoltage in u mercatu hè sopra à 3.8v, è l'equilibriu hè furmatu sopra 3.6v). Scelta di una tensione di partenza equilibrata adattata hè più impurtante chè a tensione di prutezzione perchè a tensione massima pò esse aghjustà aghjustendu u limitu di tensione massima di u caricatore (vale à dì, u bordu di prutezzione di solitu ùn hà micca chance di fà una prutezzione d'alta tensione). Tuttavia, supponi chì a tensione equilibrata hè alta. In questu casu, u pacchettu di bateria ùn hà micca chance di equilibriu (salvo chì a tensione di carica hè più grande di a tensione di equilibriu, ma questu affetta a vita di a bateria), a cellula diminuirà gradualmente per via di a capacità d'autore scaricamentu (a cellula ideale cù un l'autodiscarica di 0 ùn esiste micca).
A capacità di corrente continua di scaricamentu di u bordu di prutezzione. Questu hè u peghju per cummentà. Perchè l'attuale capacità di limitazione di u bordu di prutezzione hè senza significatu. Per esempiu, si lasciate un tubu 75nf75 cuntinuà à passà 50a currente (à questu tempu, a putenza di riscaldamentu hè di circa 30w, almenu dui 60w in serie cù a stessa scheda portu), sempre chì ci hè un dissipatore di calore abbastanza per dissiparà. calore, ùn ci hè micca prublema. Pò esse guardatu à 50a o ancu più altu senza brusgià u tubu. Ma ùn pudete micca dì chì questu bordu di prutezzione pò durà 50a currente perchè a maiò parte di i pannelli protettivi di tutti sò posti in a scatula di a bateria assai vicinu à a bateria o ancu vicinu. Per quessa, una temperatura cusì alta scaldarà a bateria è riscalda. U prublema hè chì a temperatura alta hè u nemicu mortale di a tempesta.
Dunque, l'ambiente di usu di u bordu di prutezzione determina cumu sceglie u limitu attuale (micca a capacità attuale di u bordu di prutezzione stessu). Suppone chì a tavola di prutezzione hè stata fora di a scatula di a bateria. In questu casu, quasi ogni bordu di prutezzione cù un dissipatore di calore pò manighjà un currente cuntinuu di 50a o ancu più altu (à questu tempu, solu a capacità di a scheda di prutezzione hè cunsiderata, è ùn ci hè bisognu di preoccupassi di l'aumentu di a temperatura chì causanu danni à u pila di batterie). In seguitu, l'autore parla di l'ambiente chì tutti usanu di solitu, in u stessu spaziu cunfinatu cum'è a bateria. À questu tempu, u putere di riscaldamentu massimu di u bordu di prutezzione hè megliu cuntrullatu sottu à 10w (s'ellu hè un picculu bordu di prutezzione, hà bisognu di 5w o menu, è un pianu di prutezzione di grande volume pò esse più di 10w perchè hà una bona dissipazione di calore. è a temperatura ùn serà micca troppu alta). Quantu hè appruvatu, hè cunsigliatu di cuntinuà. A temperatura massima di tutta a tavola ùn supera i 60 gradi quandu u currente hè appiicatu (50 gradi hè megliu). In teoria, u più bassu a temperatura di u bordu di prutezzione, u megliu, è u menu affettarà e cellule.
Perchè u listessu bordu portu hè culligatu in serie cù u mos electric charging, a generazione di calore di a stessa situazione hè duppiu chì di u bordu portu differente. Per a stessa generazione di calore, solu u numeru di tubi hè quattru volte più altu (sottu a premisa di u stessu mudellu di mos). Andemu calculà, s'è 50a currenti cuntinuu, allura la resistenza interna mos hè dui milliohms (5 tubi 75nf75 sò nicissarii pè ottene sta resistenza internu equivalenti), è u putere di riscaldamentu hè 50 * 50 * 0.002 = 5w. À questu tempu, hè pussibule (in fattu, a capacità mos currente di 2 milliohms resistenza interna hè più di 100a, ùn hè micca prublema, ma u calore hè grande). S'ellu hè u listessu portu bordu, 4 2 milliohm resistenza internu mos sò nicissarii (ogni dui resistenza internu paralleli hè unu milliohm, è poi culligatu in serie, a resistenza internu tutali hè uguali à 2 milioni 75 tubi sò usati, u numeru tutali hè 20). Suppone chì u currente cuntinuu 100a permette a putenza di riscaldamentu per esse 10w. In questu casu, una linea cù una resistenza interna di 1 milliohm hè necessaria (di sicuru, a resistenza interna equivalente esatta pò esse ottenuta da a cunnessione parallela MOS). Sè u numeru di porti diffirenti hè ancu quattru volte, se u currente cuntinuu 100a permette ancu a putenza massima di riscaldamentu 5w, allora solu u tubu 0.5 milliohm pò esse usatu, chì richiede quattru volte a quantità di mos paragunatu à 50a currente cuntinuu per generà u listessu. quantità di calore). Dunque, quandu aduprate u bordu di prutezzione, sceglite un bordu cù resistenza interna insignificante per riduce a temperatura. Se a resistenza interna hè stata determinata, per piacè lasciate chì u bordu è u calore esternu dissipate megliu. Sceglite u bordu di prutezzione è ùn sente micca a capacità di u currente cuntinuu di u venditore. Solu dumandate a resistenza interna tutale di u circuitu di scaricamentu di u bordu di prutezzione è calculate da sè stessu (dumandate chì tipu di tubu hè utilizatu, quantu quantità hè utilizata, è verificate u calculu di resistenza interna da sè stessu). L'autore sente chì s'ellu hè scaricatu sottu u currente continuu nominale di u venditore, l'aumentu di a temperatura di u bordu di prutezzione deve esse relativamente altu. Per quessa, hè megliu selezziunà un bordu di prutezzione cù derating. (Dì 50a cuntinuu, pudete aduprà 30a, avete bisognu di 50a constante, hè megliu cumprà 80a nominali continuu). Per l'utilizatori chì utilizanu un CPU 48v, hè cunsigliatu chì a resistenza interna tutale di u bordu di prutezzione ùn hè micca più di dui milliohms.
A diffarenza trà a stessa scheda di u portu è a scheda di u portu differente: a stessa scheda di u portu hè a stessa linea per a carica è a scaricamentu, è a carica è a scaricamentu sò prutetti.
A diversa scheda di portu hè indipendente da e linee di carica è di scaricamentu. U portu di ricarica solu prutege da a carica eccessiva durante a carica è ùn pruteghja micca s'ellu hè sguassatu da u portu di carica (ma pò scaricate cumpletamente, ma a capacità attuale di u portu di carica hè generalmente relativamente chjuca). U portu di scaricamentu prutegge da a scarica eccessiva durante a scarica. Se a carica da u portu di scaricamentu, a carica eccessiva ùn hè micca coperta (per quessa, a carica inversa di u CPU hè interamente utilizable per u bordu di u portu differente. È a carica inversa hè più minore di l'energia utilizata, per quessa, ùn vi preoccupate micca di sovraccaricamentu di u portu. a batteria per via di a carica inversa. A menu chì ùn esce cù u pagamentu sanu, hè uni pochi di chilometri in discesa immediatamente. Se continuate à inizià a carica inversa di eabs, hè pussibule di sovraccaricare a batteria, chì ùn esiste micca), ma usu regulare di a carica Mai carica. da u portu di scaricamentu, salvu chì ùn monitorate constantemente a tensione di carica (cum'è a carica temporanea d'emergenza di alta corrente in strada, pudete fidàrisi da u portu di scaricamentu, è cuntinuà à cavalcà senza esse cumplettamente carica, ùn vi preoccupate micca di a carica eccessiva)
Calculate a currente massima cuntinuu di u vostru mutore, selezziunate una bateria cù una capacità adattata o una putenza chì pò scuntrà sta currente constante, è l'aumentu di a temperatura hè cuntrullata. A resistenza interna di u bordu di prutezzione hè u più chjucu pussibule. A prutezzione di sopra-corrente di u bordu di prutezzione hè solu bisognu di prutezzione di cortocircuiti è altre prutezzione di usu anormali (ùn pruvate micca di limità a corrente necessaria da u controller o da u mutore limitendu u prugettu di u bordu di prutezzione). Perchè se u vostru mutore hà bisognu di 50a currente, ùn utilizate micca u bordu di prutezzione per determinà l'attuale 40a, chì pruvucarà a prutezzione frequente. U fallimentu bruscu di l'energia di u controller dannerà facilmente u controller.
(1) Tensione di circuitu apertu: si riferisce à a tensione di una batteria di lithium-ion in un statu chì ùn funziona. À questu tempu, ùn ci hè micca un flussu di corrente. Quandu a bateria hè cumplettamente carica, a diffarenza potenziale trà l'elettrodi pusitivi è negativi di a bateria hè di solitu circa 3.7V, è l'altu pò ghjunghje à 3.8V;
(2) Corrisponde à a tensione di u circuitu apertu hè a tensione di travagliu, vale à dì a tensione di a bateria di lithium-ion in u statu attivu. À questu tempu, ci hè un flussu di corrente. Perchè a resistenza interna quandu i flussi di corrente deve esse superatu, a tensione di u funziunamentu hè sempre più bassu di a tensione tutale à u mumentu di l'electricità;
(3) Tensione di terminazione: vale à dì, a bateria ùn deve micca cuntinuà à esse scaricata dopu à esse piazzata à un valore di tensione specificu, chì hè determinatu da a struttura di a bateria di lithium-ion, di solitu per via di a piastra protettiva, a tensione di a bateria quandu u scaricamentu hè finitu hè di circa 2.95V;
(4) Tensione standard: In principiu, a tensione standard hè ancu chjamata a tensione nominale, chì si riferisce à u valore previstu di a diferenza potenziale causata da a reazzione chimica di i materiali pusitivi è negativi di a bateria. A tensione nominale di a bateria di lithium-ion hè 3.7V. Si pò vede chì a tensione standard hè Tensione di travagliu Standard;
A ghjudicà da a tensione di e quattru batterie di lithium-ion citati sopra, a tensione di a batteria di lithium-ion implicata in u statu di travagliu hà tensione standard è tensione di travagliu. In a cundizione senza travagliu, a tensione di a bateria di lithium-ion hè trà a tensione di circuitu apertu è a tensione finale per via di a batteria di lithium-ion. A reazzione chimica di a bateria di ioni pò esse usata ripetutamente. Dunque, quandu a tensione di a bateria di lithium-ion hè à a tensione di terminazione, a bateria deve esse caricata. Se a bateria ùn hè micca caricata per un bellu pezzu, a vita di a bateria serà ridutta o ancu scrapped.
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