Ang teorya sa Lithium charge ug discharge ug ang disenyo sa pamaagi sa pagkalkula sa kuryente(1)

1. Pasiuna sa lithium-ion nga baterya

1.1 State of Charge (SOC)

Ang state of charge mahimong mapasabot nga ang kahimtang sa anaa nga electric energy sa baterya, kasagaran gipahayag isip porsyento.Tungod kay ang magamit nga enerhiya sa koryente magkalainlain sa pag-charge ug pagdiskarga sa kasamtangan, temperatura ug pagkatigulang nga panghitabo, ang kahulugan sa estado sa bayad gibahin usab sa duha nga mga klase: Absolute State-Of-Charge (ASOC) ug Relative State-Of-Charge (RSOC) .

Sa kinatibuk-an, ang range sa relatibong estado sa bayad mao ang 0% - 100%, samtang kini 100% kung ang baterya hingpit nga na-charge ug 0% kung kini hingpit nga na-discharge.Ang hingpit nga kahimtang sa bayad usa ka reperensiya nga kantidad nga gikalkula sumala sa gidisenyo nga gitakda nga kantidad sa kapasidad kung ang baterya gihimo.Ang hingpit nga kahimtang sa pagsingil sa usa ka bag-ong bug-os nga na-charge nga baterya mao ang 100%;Bisan kung ang tigulang nga baterya bug-os nga na-charge, dili kini makaabot sa 100% ubos sa lainlaing mga kondisyon sa pag-charge ug pagdiskarga.

Ang mosunud nga numero nagpakita sa relasyon tali sa boltahe ug kapasidad sa baterya sa lainlaing mga rate sa pagdiskarga.Kon mas taas ang discharge rate, mas ubos ang kapasidad sa baterya.Kung ubos ang temperatura, ang kapasidad sa baterya mokunhod usab.

图1

图2

Figure 1. Relasyon tali sa boltahe ug kapasidad ubos sa lainlaing mga rate sa pagdiskarga ug temperatura

1.2 Max Charging Boltahe

Ang labing kataas nga boltahe sa pagsingil adunay kalabotan sa kemikal nga komposisyon ug mga kinaiya sa baterya.Ang pagsingil sa boltahe sa lithium nga baterya kasagaran 4.2V ug 4.35V, ug ang mga kantidad sa boltahe sa cathode ug anode nga mga materyales magkalainlain.

1.3 Bug-os nga Gi-charge

Kung ang kalainan tali sa boltahe sa baterya ug ang labing kataas nga boltahe sa pag-charge dili mubu sa 100mV ug ang karon nga pag-charge gipakunhod ngadto sa C/10, ang baterya mahimong isipon nga hingpit nga na-charge.Ang bug-os nga kondisyon sa pag-charge lainlain sa mga kinaiya sa baterya.

Ang numero sa ubos nagpakita sa usa ka tipikal nga lithium battery charging nga kurba nga kinaiya.Kung ang boltahe sa baterya katumbas sa labing kataas nga boltahe sa pag-charge ug ang pag-charge sa karon gipamubu sa C / 10, ang baterya giisip nga hingpit nga na-charge.

图3

Figure 2. Lithium battery charging kinaiya kurba

1.4 Minimum nga discharge boltahe

Ang minimum nga discharge boltahe mahimong ipasabut sa cut-off discharge boltahe, nga kasagaran ang boltahe kung ang estado sa bayad mao ang 0%.Kini nga kantidad sa boltahe dili usa ka piho nga kantidad, apan nagbag-o sa pagkarga, temperatura, lebel sa pagkatigulang o uban pang mga hinungdan.

1.5 Bug-os nga Discharge

Kung ang boltahe sa baterya mas ubos o katumbas sa minimum nga boltahe sa pag-discharge, matawag kini nga kompleto nga pag-discharge.

1.6 Charge ug discharge rate (C-Rate)

Ang charge-discharge rate usa ka representasyon sa charge-discharge nga kasamtangan kalabot sa kapasidad sa baterya.Pananglitan, kung mogamit ka og 1C sa pag-discharge sulod sa usa ka oras, labing maayo, ang baterya hingpit nga ma-discharge.Ang lainlain nga bayad-discharge nga mga rate moresulta sa lainlaing magamit nga kapasidad.Kasagaran, kung mas taas ang rate sa pag-discharge, mas gamay ang magamit nga kapasidad.

1.7 Siklo sa kinabuhi

Ang gidaghanon sa mga siklo nagtumong sa gidaghanon sa kompleto nga bayad ug pag-discharge sa usa ka baterya, nga mahimong mabanabana pinaagi sa aktwal nga kapasidad sa pagdiskarga ug kapasidad sa disenyo.Kung ang natipon nga kapasidad sa pagdiskarga parehas sa kapasidad sa disenyo, ang gidaghanon sa mga siklo usa.Kasagaran, pagkahuman sa 500 nga mga siklo sa pag-charge-discharge, ang kapasidad sa bug-os nga na-charge nga baterya mokunhod sa 10% ~ 20%.

图4

Figure 3. Relasyon tali sa mga panahon sa siklo ug kapasidad sa baterya

1.8 Pagpahawa sa kaugalingon

Ang pag-discharge sa kaugalingon sa tanan nga mga baterya modaghan sa pagtaas sa temperatura.Ang pag-discharge sa kaugalingon sa panguna dili usa ka depekto sa paghimo, apan ang mga kinaiya sa baterya mismo.Bisan pa, ang dili husto nga pagtambal sa proseso sa paghimo mahimo usab nga hinungdan sa pagtaas sa pag-discharge sa kaugalingon.Sa kinatibuk-an, ang self-discharge rate madoble kung ang temperatura sa baterya mosaka sa 10 ° C. Ang self-discharge nga kapasidad sa lithium-ion nga mga baterya maoy mga 1-2% kada bulan, samtang ang sa nagkalain-laing nickel-based nga mga baterya mao ang 10- 15% kada bulan.

图5

Figure 4. Performance sa self-discharge rate sa lithium battery sa lain-laing mga temperatura


Oras sa pag-post: Peb-07-2023