casa / Blog / Coñecemento da batería / Principio da placa de protección da batería de litio de 3.7 V: análise dos estándares primarios e de tensión da batería de litio

Principio da placa de protección da batería de litio de 3.7 V: análise dos estándares primarios e de tensión da batería de litio

10 Outubro, 2021

By hoppt

Amplia gama de usos das baterías

O obxectivo do desenvolvemento da alta tecnoloxía é facelo servir mellor á humanidade. Desde a súa introdución en 1990, as baterías de ión-litio aumentaron debido ao seu excelente rendemento e foron moi utilizadas na sociedade. As baterías de iones de litio ocuparon rapidamente moitos campos con vantaxes incomparables sobre outras baterías, como os coñecidos teléfonos móbiles, ordenadores portátiles, pequenas cámaras de vídeo, etc. Cada vez son máis os países que utilizan esta batería para fins militares. A aplicación mostra que a batería de iones de litio é unha pequena fonte de enerxía verde ideal.

En segundo lugar, os principais compoñentes das baterías de ión-litio

(1) Tapa da batería

(2) O material activo do electrodo positivo é óxido de cobalto de litio

(3) Diafragma: unha membrana composta especial

(4) Electrodo negativo: o material activo é carbono

(5) Electrólito orgánico

(6) Caixa da batería

En terceiro lugar, o rendemento superior das baterías de ión-litio

(1) Alta tensión de traballo

(2) Maior enerxía específica

(3) Ciclo de vida longo

(4) Baixa taxa de autodescarga

(5) Sen efecto de memoria

(6) Sen contaminación

Catro, tipo de batería de litio e selección de capacidade

En primeiro lugar, calcula a corrente continua que debe proporcionar a batería en función da potencia do teu motor (require potencia real e, en xeral, a velocidade de conducción corresponde á potencia real correspondente). Por exemplo, supoñamos que o motor ten unha corrente continua de 20 A (motor de 1000 W a 48 V). Nese caso, a batería debe proporcionar unha corrente de 20 A durante moito tempo. O aumento da temperatura é pouco profundo (aínda que a temperatura exterior sexa de 35 graos no verán, é mellor controlar a temperatura da batería por debaixo dos 50 graos). Ademais, se a corrente é de 20a a 48v, a sobrepresión duplícase (96v, como CPU 3) e a corrente continua alcanzará uns 50a. Se che gusta usar a sobretensión durante moito tempo, escolla unha batería que poida proporcionar continuamente unha corrente de 50 A (aínda preste atención ao aumento da temperatura). A corrente continua da tormenta aquí non é a capacidade nominal de descarga da batería do comerciante. O comerciante afirma que uns poucos C (ou centos de amperios) é a capacidade de descarga da batería e, se se descarga a esta corrente, a batería xerará calor intenso. Se a calor non se disipa adecuadamente, a duración da batería será concisa. (E o ambiente das baterías dos nosos vehículos eléctricos é que as baterías están amoreadas e descargadas. Basicamente, non quedan ocos e o envase é moi axustado, e moito menos como forzar o arrefriamento do aire para disipar a calor). O noso ambiente de uso é moi duro. A corrente de descarga da batería debe ser reducida para o seu uso. Avaliar a capacidade de descarga da batería consiste en ver canto é o aumento de temperatura correspondente da batería a esta corrente.

O único principio que se discute aquí é o aumento da temperatura da batería durante o uso (a alta temperatura é o inimigo mortal da duración da batería de litio). O mellor é controlar a temperatura da batería por debaixo dos 50 graos. (O mellor é entre 20 e 30 graos). Isto tamén significa que se se trata dunha batería de litio de tipo de capacidade (descargada por debaixo de 0.5 C), unha corrente de descarga continua de 20 a require unha capacidade de máis de 40 Ah (por suposto, o máis importante depende da resistencia interna da batería). Se se trata dunha batería de litio de tipo potencia, é habitual descargarse continuamente segundo 1C. Incluso a batería de litio de resistencia interna ultra baixa A123 adoita ser mellor eliminar a 1C (non é mellor que 2C, a descarga de 2C só se pode usar durante media hora e non é moi útil). A elección da capacidade depende do tamaño do espazo de almacenamento do coche, do orzamento de gastos persoais e da gama prevista de actividades do automóbil. (As pequenas capacidades xeralmente requiren unha batería de litio de alimentación)

5. Cribado e montaxe de baterías

O gran tabú de usar baterías de litio en serie é o grave desequilibrio da autodescarga da batería. Mentres todos estean igual de desequilibrados, está ben. O problema é que este estado é abruptamente inestable. Unha boa batería ten unha pequena autodescarga, unha mala tormenta ten unha gran autodescarga e unha condición na que a autodescarga non é pequena ou non é xeralmente cambiada de boa a mala. Estado, este proceso é inestable. Polo tanto, é necesario eliminar as baterías con gran autodescarga e deixar só a batería con pequena autodescarga (xeralmente, a autodescarga dos produtos cualificados é pequena e o fabricante mediuna e o problema é que moitos produtos non cualificados chegan ao mercado).

En función da autodescarga pequena, seleccione series con capacidade similar. Aínda que a potencia non sexa idéntica, non afectará a duración da batería, pero afectará a capacidade funcional de toda a batería. Por exemplo, 15 baterías teñen unha capacidade de 20 Ah e só unha batería é de 18 Ah, polo que a capacidade total deste grupo de baterías só pode ser de 18 Ah. Ao final do uso, a batería quedará esgotada e a placa de protección estará protexida. A tensión de toda a batería aínda é relativamente alta (porque a tensión das outras 15 baterías é estándar e aínda hai electricidade). Polo tanto, a tensión de protección de descarga de todo o paquete de batería pode indicar se a capacidade de todo o paquete de batería é a mesma (sempre que cada célula de batería deba estar completamente cargada cando toda a batería estea completamente cargada). En resumo, a capacidade desequilibrada non afecta a duración da batería senón que só afecta a capacidade de todo o grupo, así que intenta escoller un conxunto cun grao similar.

A batería montada debe acadar unha boa resistencia óhmica de contacto entre os electrodos. Canto menor sexa a resistencia de contacto entre o fío e o electrodo, mellor; se non, o electrodo cunha resistencia de contacto importante quentarase. Esta calor transferirase ao interior da batería ao longo do electrodo e afectará a duración da batería. Por suposto, a manifestación da considerable resistencia de montaxe é a importante caída de tensión da batería baixo a mesma corrente de descarga. (Parte da caída de tensión é a resistencia interna da célula, e parte é a resistencia de contacto ensamblada e a resistencia do cable)

Seis, a selección do cadro de protección e o uso de carga e descarga

(Os datos son para batería de litio fosfato de ferro, o principio da batería normal de 3.7 v é o mesmo, pero a información é diferente)

O propósito da placa de protección é protexer a batería de sobrecarga e descarga excesiva, evitando que a alta corrente dane a tormenta e equilibrar a tensión da batería cando a batería está completamente cargada (a capacidade de equilibrado é xeralmente relativamente pequena, polo que se hai un placa de protección da batería autodescargada, é excepcionalmente difícil de equilibrar, e tamén hai placas de protección que se equilibran en calquera estado, é dicir, a compensación realízase desde o inicio da carga, o que parece ser moi raro).

Durante a vida útil da batería, recoméndase que a tensión de carga da batería non supere os 3.6 V en ningún momento, o que significa que a tensión de acción protectora da placa de protección non é superior a 3.6 V e recoméndase que a tensión equilibrada sexa 3.4v-3.5v (cada célula de 3.4v cargouse máis do 99% da batería, refírese ao estado estático, a tensión aumentará cando se carga con alta corrente). A tensión de protección contra descarga da batería é xeralmente superior a 2.5 V (por riba de 2 V non é un gran problema, xeralmente hai poucas posibilidades de usalo completamente sen enerxía, polo que este requisito non é alto).

A tensión máxima recomendada do cargador (o último paso de carga pode ser o modo de carga de voltaxe constante máis alto) é de 3.5 *, o número de cordas, como uns 56 v para 16 filas. Normalmente, a carga pódese cortar a unha media de 3.4 V por cela (basicamente totalmente cargada) para garantir a duración da batería. Aínda así, debido a que a placa de protección aínda non comezou a equilibrarse se o núcleo da batería ten unha gran autodescarga, comportarase como un grupo completo ao longo do tempo; a capacidade diminúe gradualmente. Polo tanto, é necesario cargar regularmente cada batería a 3.5 v-3.6 v (como cada semana) e mantelo durante unhas horas (sempre que a media sexa maior que a tensión de arranque de ecualización), maior será a autodescarga. , canto máis tempo levará a equiparación. As baterías sobredimensionadas de autodescarga son difíciles de equilibrar e deben ser eliminadas. Entón, ao elixir unha placa de protección, intente escoller unha protección contra sobretensión de 3.6 v e inicie a ecualización ao redor de 3.5 v. (A maior parte da protección contra sobretensión no mercado está por riba de 3.8 V e o equilibrio está formado por riba de 3.6 V). Elixir unha tensión de arranque equilibrada adecuada é máis importante que a tensión de protección porque a tensión máxima pódese axustar axustando o límite máximo de tensión do cargador (é dicir, a placa de protección normalmente non ten posibilidades de facer protección de alta tensión). Aínda así, supoña que a tensión equilibrada é alta. Nese caso, a batería non ten posibilidades de equilibrarse (a menos que a tensión de carga sexa maior que a tensión de equilibrio, pero isto afecta á duración da batería), a célula diminuirá gradualmente debido á capacidade de autodescarga (a célula ideal cun autodescarga de 0 non existe).

Capacidade de corrente de descarga continua da placa de protección. Isto é o peor para comentar. Porque a capacidade de limitación actual do taboleiro de protección carece de sentido. Por exemplo, se deixas que un tubo 75nf75 siga pasando 50a de corrente (neste momento, a potencia de calefacción é duns 30w, polo menos dous de 60w en serie coa mesma placa de porto), sempre que haxa un disipador de calor suficiente para disipar calor, non hai problema. Pódese manter a 50a ou incluso superior sen queimar o tubo. Pero non se pode dicir que esta placa de protección pode durar unha corrente de 50 a porque a maioría dos paneis de protección de todos están colocados na caixa da batería moi preto da batería ou incluso preto. Polo tanto, unha temperatura tan alta quentará a batería e quentarase. O problema é que a alta temperatura é o inimigo mortal da tormenta.

Polo tanto, o ambiente de uso da tarxeta de protección determina como elixir o límite de corrente (non a capacidade actual da propia tarxeta de protección). Supoñamos que a placa de protección se saca da caixa da batería. Nese caso, case calquera placa de protección cun disipador de calor pode soportar unha corrente continua de 50 A ou incluso superior (neste momento só se considera a capacidade da placa de protección e non hai que preocuparse polo aumento de temperatura que cause danos ao pila de batería). A continuación, o autor fálanos do entorno que adoita empregar todo o mundo, no mesmo espazo reducido que a batería. Neste momento, a potencia máxima de calefacción da placa de protección é mellor controlada por debaixo de 10 W (se é unha placa de protección pequena, necesita 5 W ou menos, e unha placa de protección de gran volume pode ser superior a 10 W porque ten unha boa disipación de calor). e a temperatura non será demasiado alta). En canto á cantidade apropiada, recoméndase continuar. A temperatura máxima de todo o taboleiro non supera os 60 graos cando se aplica corrente (o mellor é 50 graos). Teoricamente, canto máis baixa sexa a temperatura da placa de protección, mellor, e menos afectará ás células.

Debido a que a mesma placa de porto está conectada en serie co mos eléctrico de carga, a xeración de calor da mesma situación é o dobre que a placa de porto diferente. Para a mesma xeración de calor, só o número de tubos é catro veces maior (baixo a premisa do mesmo modelo de mos). Imos calcular, se 50a corrente continua, entón a resistencia interna mos é de dous miliohmios (necesítanse 5 tubos 75nf75 para obter esta resistencia interna equivalente), e a potencia de quecemento é 50*50*0.002=5w. Neste momento, é posible (de feito, a capacidade de corrente mos de 2 miliohmios de resistencia interna é superior a 100a, non hai ningún problema, pero a calor é grande). Se é a mesma placa de porto, necesítanse 4 2 miliohmios de resistencia interna mos (cada resistencia interna paralela é dun miliohmio, e despois conectada en serie, a resistencia interna total é igual a 2 millóns de 75 tubos, o número total é 20). Supoñamos que a corrente continua de 100 A permite que a potencia de calefacción sexa de 10 W. Nese caso, requírese unha liña cunha resistencia interna de 1 miliohmio (por suposto, a resistencia interna equivalente exacta pódese obter mediante conexión en paralelo MOS). Se o número de portos diferentes aínda é catro veces, se a corrente continua de 100 a aínda permite a potencia máxima de calefacción de 5 w, entón só se pode usar un tubo de 0.5 miliohmios, o que require catro veces a cantidade de mos en comparación coa corrente continua de 50 a para xerar o mesmo. cantidade de calor). Polo tanto, ao usar a placa de protección, escolla unha placa cunha resistencia interna insignificante para reducir a temperatura. Se se determinou a resistencia interna, deixe que a placa e a calor exterior se disipen mellor. Escolle a placa de protección e non escoites a capacidade de corrente continua do vendedor. Só tes que preguntar a resistencia interna total do circuíto de descarga da placa de protección e calculala por ti mesmo (pregunta que tipo de tubo se utiliza, canta cantidade se utiliza e comprobe o cálculo da resistencia interna por ti mesmo). O autor considera que se se descarga baixo a corrente continua nominal do vendedor, o aumento da temperatura da tarxeta de protección debería ser relativamente alto. Polo tanto, é mellor seleccionar unha placa de protección con reducción de potencia. (Digamos 50a continuo, podes usar 30a, necesitas 50a constante, o mellor é comprar 80a nominal continuo). Para os usuarios que usan unha CPU de 48 V, recoméndase que a resistencia interna total da placa de protección non sexa superior a dous miliohmios.

A diferenza entre a mesma placa de porto e a placa de porto diferente: a mesma placa de porto é a mesma liña para cargar e descargar, e tanto a carga como a descarga están protexidas.

A placa de porto diferente é independente das liñas de carga e descarga. O porto de carga só protexe contra a sobrecarga durante a carga e non protexe se se elimina do porto de carga (pero pode descargarse completamente, pero a capacidade actual do porto de carga é xeralmente relativamente pequena). O porto de descarga protexe contra a descarga excesiva durante a descarga. Se se carga desde o porto de descarga, a sobrecarga non está cuberta (polo que a carga inversa da CPU é totalmente utilizable para a placa de porto diferente. E a carga inversa é menor que a enerxía utilizada, así que non te preocupes por sobrecargar o batería debido á carga inversa. A menos que salgas co pago completo, hai uns quilómetros costa abaixo inmediatamente. Se continúas iniciando a carga inversa eabs, é posible que se sobrecargue a batería, que non existe), pero o uso regular da carga Nunca carga desde o porto de descarga, a non ser que controles constantemente a tensión de carga (como a carga temporal de alta corrente de emerxencia na estrada, podes confiar desde o porto de descarga e seguir navegando sen estar completamente cargado, non te preocupes pola sobrecarga)

Calcula a corrente máxima continua do teu motor, selecciona unha batería cunha capacidade ou potencia adecuada que poida cumprir esta corrente constante e controlase o aumento da temperatura. A resistencia interna da placa de protección é o menor posible. A protección contra sobreintensidade da placa de protección só necesita protección contra curtocircuítos e outras proteccións de uso anormal (non intente limitar a corrente requirida polo controlador ou o motor limitando o calado da placa de protección). Porque se o teu motor necesita 50a de corrente, non utilizas a placa de protección para determinar a corrente de 40a, o que provocará unha protección frecuente. A falla de enerxía repentina do controlador pode danar facilmente o controlador.

Sete, análise estándar de voltaxe das baterías de ión-litio

(1) Tensión de circuíto aberto: refírese á tensión dunha batería de iones de litio nun estado de non funcionamento. Neste momento, non hai corrente. Cando a batería está completamente cargada, a diferenza de potencial entre os electrodos positivos e negativos da batería adoita ser duns 3.7 V, e a alta pode alcanzar os 3.8 V;

(2) Correspondente á tensión de circuíto aberto é a tensión de traballo, é dicir, a tensión da batería de ión-litio no estado activo. Neste momento, hai corrente. Debido a que a resistencia interna cando circula a corrente debe ser superada, a tensión de funcionamento sempre é inferior á tensión total no momento da electricidade;

(3) Tensión de terminación: é dicir, a batería non debe continuar descargándose despois de colocarse nun valor de tensión específico, que está determinado pola estrutura da batería de iones de litio, normalmente debido á placa protectora, a tensión da batería cando a descarga é terminada é duns 2.95 V;

(4) Tensión estándar: en principio, a tensión estándar tamén se denomina tensión nominal, que se refire ao valor esperado da diferenza de potencial causada pola reacción química dos materiais positivos e negativos da batería. A tensión nominal da batería de ión-litio é de 3.7 V. Pódese ver que a tensión estándar é a tensión de traballo estándar;

A xulgar pola tensión das catro baterías de ión-litio mencionadas anteriormente, a tensión da batería de ión-litio implicada no estado de traballo ten tensión estándar e tensión de traballo. En condicións de non funcionamento, a tensión da batería de ión-litio está entre a tensión de circuíto aberto e a tensión final debido á batería de ión-litio. A reacción química da batería iónica pódese utilizar repetidamente. Polo tanto, cando a tensión da batería de ión-litio está na tensión de terminación, a batería debe cargarse. Se a batería non se carga durante moito tempo, a vida útil da batería reducirase ou mesmo eliminarase.

preto_branco
pechar

Escribe a consulta aquí

responder dentro de 6 horas, calquera pregunta é benvida!