Bateritë e rikarikueshme

Në një orë të caktuar, një nga llojet më të shpeshta të baterive akumuluese litium-jon - bateritë, në të cilat fjalimi aktiv i katodës është LiFePO 4 (litium-zalizo-fosfat).
Në propozimin e statistikave të autorit, parimi i modelit të mënyrës së karikimit të litium-zalizo-fosfatit duhet të kufizohet. bateri akumulatori(AB), si të kontrolloni parametrat e parametrave në afërsi të akumulatorëve, ky është formulimi i rekomandimeve për mënyrën e karikimit të AB.

BATERIA LITI-ZALIZO-FOSFATI
Modelimi i mënyrës së karikimit

Oleksiy Voroshilov, inxhinier kryesor i TOV "Sistemi i akumulimit të energjisë",
Andriy Petrov, kerivnik për projektin LIA
Evgen Chudinov, Doktor i Shkencave Teknike, Profesor
PAT "NZHK", m. Novosibirsk

Gagging bateri litium-jon(LIA) - një teknologji disi e re e akumulimit të energjisë elektrike, e cila do të vazhdojë të zhvillohet me shpejtësi brenda një ore. Për parametrat e tij (fuqia e energjisë, mënyra e ruajtjes, fuqia e përpjekjes, burimi gjatë çiklizmit), lloji i kimikatit dzherel strumu tejkalon ndjeshëm bateritë tradicionale të acidit të plumbit dhe të pishinës. Në lidhje me reduktimin e vazhdueshëm të teknologjisë, furnizimi me energji elektrike i LIA-s është bërë që të zgjasë pas uljes së shpejtësisë së këtij lloji akumulatorësh. Pjesa aktuale e energjisë, e cila ruhet në to, privon nga një trofe pjesën e energjisë, e cila ruhet në akumulatorët tradicionalë. Unë do të kursej ndihmën ekonomike të shërbimit më të gjerë fitimtar në grykën industriale të teknologjisë.

Nga llojet më të zakonshme të kimikateve dzherel struma LIA me material katodë akrilik litium fosfat (LFP), i cili është i sigurt në funksionim dhe lejon masën aktive të katodës duke reduktuar metale të tilla Këto fakte kanë sjellë interes të madh për LIA LFP nga ana e kompanive, se si të gjenerohet kursimi i energjisë për transportin elektrik dhe inxhinierinë elektrike. Në të njëjtën kohë, lloji danez i akumulatorëve litium-jonikë ka një sërë veçorish, të cilat janë të nevojshme për të siguruar burimin e nevojshëm të shfrytëzimit të tyre.

Statistikat tregojnë veçoritë e funksionimit të LIA LFP, si dhe nxisin rezultate deyakі modeli matematik procesi i karikimit të baterisë së akumulatorit litium-jonik (LIAB), i zgjedhur në bazë të kësaj, me uljen e parametrave në mjedisin e akumulatorëve. Në të njëjtën kohë, vetë akumulatori duket si një bipolar aktiv, parametrat e gjeneratorit (tensioni i gjeneratorit dhe mbështetja e brendshme) nuk janë të renditura në hapat e ngarkimit / shkarkimit, ngarkimit dhe temperaturës. Gjatë modelimit të grupit zëvendësues të homazheve eksperimentale, refuzimet në uzinën Liotech në 2014–2015. Rezultatet mund të përdoren për të përmirësuar efikasitetin e tarifimit të LIA LFP dhe për të kursyer burimin e parëndësishëm të shfrytëzimit.

MODALI I KARKIMIT LIA LFP

Karakteristikat e volt-amperit kur ngarkohen

Akumulimi i sustave në akumulatorë para orës së karikimit të parë të shkarkimit me një strum të përhershëm ka një karakter specifik. Në fig. Figura 1 tregon depozitimin tipik të derdhjes në modelin LIA LFP LT-LYP380 "Liotech" si një hap ngarkimi kur ngarkohet në temperaturën e dhomës (20 ± 5 ° C).

I vogël. 1. Akumulimi i sustave në akumulatorët LT-LYP380AH si një hap i karikimit kur ngarkohen me fije të vogla (0.2 Z n; 0.5 Z n; 1 Z n)

Tre zona janë karakteristike për karikimin e LIA LFP: rritja e baterisë në baterinë në kallirin e karikimit; Shumica e LFP-ve LIA rekomandohen të ndërlidhin karikuesin e baterisë në nivelin 3.7-3.9 Art.

Modaliteti i karikimit SS / CV

Mënyra më e zakonshme e karikimit të baterive është një modalitet i ngarkimit me rrymë konstante me një kalim në modalitetin e karikimit të tensionit konstant, kështu që quhet modaliteti CC / CV. Në fig. 2 paraqitje të një grafiku tipik të karikimit të një baterie me acid plumbi. Kurba e kuqe tregon dobësinë e strumës, ajo blu - buron çdo orë. Për një akumulator litium-jonik, natyra e kthesave nuk ndryshon, për shkak të faktit se është e nevojshme të kaloni në modalitetin e karikimit me presion të vazhdueshëm për LIA ustotno vyshcha. Është e lidhur me atë, e cila është një sustë e një shtese të hapur (NRC) në LIA, por jo në bateritë e acidit plumb. Për LIA LFP, virobnikët rekomandojnë vibrimin e vlerës së sustave, e cila është e shtrenjtë, 3,7-3,9 V, për bateritë e llojeve të tjera (NMC, LCO, LTO), vlera mund të shfaqet.

I vogël. 2. Statusi tipik i karikimit CC / CV për baterinë me acid plumbi

Kur përdorni një bateri akumulatori-acid plumbi në modalitetin e karikimit, ajo do të ngarkohet pasi të jetë në një modalitet vicioz me dy nivele presioni. Pasi të keni arritur madhësinë e vetme të ngarkesës (Gjendja e Ngarkimit - SoC) zdіsnyuєtsya kalimi nga i ashtuquajturi modaliteti gati për ngarkim. Për shembull, për bateritë me acid plumbi, për servisim, në temperaturën e dhomës, voltazhi i karikimit është 2.3-2.4 V dhe voltazhi i karikimit është 2.23 V.

Madhësia e ngarkesës, e cila është e ndjeshme ndaj karikimit, në bateritë me acid plumb dridhet gjatë procesit të minimizimit të korrozionit të elektrodave dhe grumbullohet për shkak të temperaturës së funksionimit të akumulatorit të acidit plumb. Bëjini LIA tsei të kalojë për të marrë një vizitor. Në të njëjtën kohë, është e nevojshme të zupiniti ngarkesa, ose të ulni shtyllën e karikimit në vlerën e strumit balancues. Arsyet për këtë, kur bateritë litium-jon, kur hyjnë në ruajtjen e baterisë, duhet të balanconi mes vetes, negocioni më poshtë.

Modaliteti i karikimit me tension të qëndrueshëm (CV)

Ejani në moment në orë t 1 pamje e një kalli të karikimit të një baterie me një shtyllë Unë 0 Është e nevojshme të kaloni nga mënyra e karikimit me rrymë të përhershme në mënyrën e karikimit me presion të përhershëm. Kur kaloni në modalitetin e karikimit me një forcë të vazhdueshme, strumbulli bie në një orë në mënyrë eksponenciale, duke ndryshuar ligjin:

(1)

Cilësia e akumulimit bazohet në solucionet e Cottrell dhe Fika për bateritë litium-jon në modalitetin e potenciostatikës. Në fund të një ore, filloni me një koeficient të difuzionit kimik të grimcave ndërthurëse, një top të materialit të elektrodës dhe parametra të tjerë. Karikimi i stokut me strumm 0.2 Z paraqitjet në Fig. 3.

I vogël. 3. Profili i karikimit të baterisë në modalitetin CC / CV

Ngarkimi P, i cili mund të përdoret me një bateri dhe fillon me një integral Kulomb:

Këtu C n- Bateri e ringarkueshme Mistkist.

Për LIA LFP, parametrat e mëposhtëm të karikimit pranohen, duke treguar një bateri të vetme:

• U 0 = 3.4-3.7 (vlera e presionit është 3.4 si rezultat i kalimit në mënyrën e ngarkimit VC në një hap ngarkimi prej afërsisht 50%, 3.7 - 98%.
• Unë 0 = 0,2C n(vlera e dhënë do të çojë në shkarkimin e baterisë së ngarkuar për pesë vjet), A;
• t 1 ≈ 2,5-4,9 vjet.

Një orë karikim deri në uljen e strumës në nivelin 0.1 Unë 0 (koha e pranimit për momentin e rimbushjes së baterisë së akumulatorit) duhet të fillojë nga viraz:

Në U 0 = 3,4, t zar ≈ 8,25 vjet, në U 0 = 3,7, t zar ≈ 5,20 vit. Në koordinatat e strumit / hapit, ngarkesa jepet shkalla e akumulimit është treguar në Fig. 4. Në jetën reale, nëse bateria (ose një bateri e vetme) lidhet me karikuesin nëpërmjet kabllit të fundit të linjës, profili i karikimit është më i palosshëm, por vargu i karikimit zvogëlohet në botën e karikimit të baterisë. dhe disa kabllo uji bien. Tse për të prodhuar deri në një rritje të stresit, në një bateri, në botën e karikimit dhe një profil karikimi, paraqitjet në Fig. 3 dhe 4, për të folur.

I vogël. 4. Profili i karikimit të baterisë në modalitetin CC / CV në koordinatat e hapave të strumit / karikimit

PARAMETRAT E BATERISË LFP

Qarku ekuivalent i baterisë

Në fig. 5a tregon qarkun ekuivalent të një qarku aktiv bipolar në një viglyad zagalny. Këtu E int - gjenerator EPC, Z int - opir i brendshëm (rezistenca), e cila është shumë komplekse në natyrë, për të përcaktuar frekuencën. Duket sikur, E int ta Z int - funksioni i strumit, hapi drejt karikimit, temperatura dhe frekuenca. Shpjegoni karakterin e karikimit të kurbës LFP LFP në hapin më të afërt të karikimit SoC deri në 100%, është e nevojshme të shikoni skemën ekuivalente në më shumë detaje.

I vogël. 5

a) Skema e një bipolare aktive në zalny viglyadі

b) Qarku ekuivalent i akumulatorit jak aktiv bipolar

E 0 - susta e shteses së hapur të baterisë (NRTs);
E p - potenciali i polarizimit;
R 0 - op_r i përmbledhur omik i kontakteve, materiali i elektrodave, elektrol_tu tosho;
C 1 - njësia elektrike e nën-topit elektrodë-elektrolit;
R 1 - op_r e ngarkesës së transferuar në ndër-elektrodën - elektrolit;
C 2 - njësia elektrike, e cila fillon nga gradienti i tensionit të fushës elektrike në fushën elektrike kur kalon nëpër një sistem të ri elektrik;
R 2 - përkufizimi, i cili duhet të fillojë me vlerat funksionale të koeficientit të difuzionit të energjisë në të folur.

Rіznі qarqet ekuivalente të akumulatorëve negociohen me niztsі robіt. Nybilsh shikoni përreth botim me temën e shfaqjeve nga Në fig. 5b tregon një qark ekuivalent, i cili, sipas mendimit tonë, është më i miri për të përshkruar në mënyrë adekuate sjelljen e baterisë gjatë karikimit / shkarkimit, por jo eksperimentalisht.

Stresi në akumulator shkaktohet nga forca e heshtit të hapur, potenciali i polarizimit dhe ngarkesa e kudondodhur në mbështetjen e brendshme të akumulatorit kur kalon përmes një rryme të re elektrike. Në fund është treguesi i depozitimit të parametrave kryesorë të akumulatorit në fazën e ngarkimit të tij.

Prevalenca e QKR nga SoC duke karikuar baterinë.
Rivnyannya Oliynikova

Pamje jolineare e rritjes së shtrembër në kalli deri në ciklin e karikimit (Fig. 1) gjarpër shvidkoy përqendrimi i joneve në litium në zonën afër elektrodës si në fazën e egër ashtu edhe në atë të ngurtë. Pranvera e një lancer rozë E X do të fillojë të rrisë potencialin elektrik të katodës dhe anodës në mullirin po aq të rëndësishëm. Rivnyannya, si të përshkruani potencialin e elektrodës ndërkalare, të propozuar nga S.A. Oliynikov:

(4)

de E X0 - potenciali elektrik i elektrodës ndërkalare (katodë ose anodë);
R- Universalna gas post_yna;
T- Temperatura absolute;
F- Numri i Faradeit;
x- Hapi i ndërthurjes;
Përpara- Konstante, që është në vend të shtëpive të jonizuara në materialin e elektrodës.

Nga virazi i induktuar i injektimit, potenciali i elektrodës së ndërthurjes (litiumit) depozitohet logaritmikisht në fazën e ndërthurjes (përqendrimi i joneve në litium). Çmimi i ndryshimit është i nevojshëm për bateritë në akumulatorë para orës së ndërrimit SoC pjesa e mesme ka një grafik karikimi. Mund të tregohet se, me një ndryshim në përqendrim, në 10 herë potencialin elektrik E X në dhomë temperatura ndryshon me rreth 59 mV. Lloji i vlerës E X për një akumulator litium-ar-fosfat, i ngarkuar deri në 60-80%, për mendjet normale bëhet 3,32-3,34 V.

Në fig. 6 tregon përcaktimin eksperimental të akumulimit të NRC të akumulatorit si rezultat i ngarkimit të tij në temperaturën e dhomës. Shihet se QKR është djerr SoC drejtë është një karakter logaritmik.

I vogël. 6. Depozitat e QKR-së të barabarta me ngarkesën (në pjesë të SN) në t = 25 ± 3 ° C

Akumulimi i mbështetjes së brendshme nga hapi deri në ngarkimin e baterisë

Një qark ekuivalent i lehtë për t'u lexuar në Fig. 5 B. Yak u shfaq në një kohë, pas një ore τ 1 = R 1 · C 1 rrugë përafërsisht 10-100 ms. Sasia R 1 është vlera fillestare e mbështetjes së brendshme R int, si virobnikët e akumulatorëve për të drejtuar specifikimet tek produktet e tyre. R int Fillon këtu si rezultat i dështimit të sustës në akumulator kur struma futet në akumulator. Me një tsom R int = R 0 + R 1 . Vlera R int viznacha strum, i cili është një lloj akumulatori i integruar me një qark të shkurtër metalik të ri. Vlera karakteristike R int që bateria ємністю 380 Ah të bëhet 0,3-0,4 mΩ. Pas orës τ 2 = R 2 C Udhëtoni 2 përafërsisht 10-20 minuta dhe filloni me një orë relaksim të akumulatorit në rast të njohjes së furnizimit për një furnizim të ri. Pas një ore τ 2, vendoseni në madhësinë e strumës dhe më pas shtrijeni pak në fazën e karikimit të akumulatorit.

Mbështetja totale e brendshme gjithashtu depozitohet dobët nga SoC... Në fig. Figura 7 tregon një test tipik për akumulimin e mbështetjes së brendshme të akumulatorit të modelit LT-LYP380AH në lidhje me ngarkesën e tij.

I vogël. 7. Akumulimi i mbështetjes së brendshme të baterisë LT-LYP380AH në fazën e ngarkimit të saj

R 0 - opir i brendshëm, vimiryany në një ndryshim të presionit në një frekuencë prej 1 kHz (në shtojcën vimiri vikoristovovsya Hioki 3554);
R 1 - opir i brendshëm, i ndryshueshëm sipas metodës 17 GOST R MEK 896-1-95 (3) menjëherë për mbushjen e strumës;
R 2 - opir i brendshëm, vimirianë me metodën 17 DERZHSTANDARD R MEK 896-1-95 (3) përmes një thurjeje për mbushjen e strumës.

Mund të shihet se për një hap, ngarkesa është më pak se 80% e opirit të brendshëm të akumulatorit, është e dobët të shtrihesh në këtë ngarkesë. Zhvillimi i kuptimit të vimіryanny R 2 në afërsi SoC deri në 100% varet nga rritja e potencialit të polarizimit.

Potenciali i polarizimit

Në dzherels të vegjël, potenciali i polarizimit të një fëmije fillon në një mënyrë të arsyeshme. Si rezultat i sensit fizik, potenciali i polarizimit është i saktë në fillim si potencial për ngarkimin e topit shumëelektrik të elektro-elektrolitit, i cili është i mundur kur ngarkohet / shkarkohet me vargje të vogla. Do të fillojë si rezultat i çlirimit të tensionit në akumulatorë nga susta e heshtit të hapur kur kalohet përmes strumit të ri, për humbjen e tensionit në suportin e brendshëm. Ndryshimi fizik i polaritetit është se për procesin e karikimit/shkarkimit të baterisë fajtor është kondensatori, miratimi i kalimit ndërmjet elektrod-dielektrik-elektrolitit deri në vlerën singulare. Potenciali i polarizimit për ngarkesën totale të kondensatorëve në dy elektroda. Madhësia e potencialit të polarizimit për një bateri plumb-acid është afërsisht 150-180 mV. Vlera e uljes fillestare të stresit në akumulatorët gjatë kalimit në mënyrën e ngarkimit do të transferohet (në 2.23 V) në mënyrën e shkarkimit (deri në 2.05-2.08 V).

U vërtetua eksperimentalisht se për LIA vlera e suttvo më e ulët і e shtrenjtë është afërsisht 3-5 mV. Ndryshimi në potencialin e polarizimit filloi si një ndryshim në baterinë në AB gjatë kalimit nga mënyra e karikimit me malim strum (~ 0,5 A) në mënyrën e karikimit me strum malim (~ 1,0 A). Fakti që potenciali i polarizimit të LIA është më i ulët se ai i një akumulatori plumb-acid, mabut dhe një akumulatori plumb-acid, por gjithashtu një akumulator litium-jonik dhe acid plumb është parimi i efikasitetit. Në rastin e një baterie me acid plumbi, procesi i karikimit të procesit të mbingarkimit kalon përmes një reaksioni kimik në elektrolitin ndër-elektrod, i lidhur me sulfatin e plumbit të rindërtuar në dioksid plumbi dhe acid klorhidrik në një elektrodë dhe në plumb metalik. Në procesin e shkarkimit, ndodh një reaksion kimik kumbues. Mos e shihni LIA të fituar në kufirin midis elektro-elektrodave. Procesi i ngarkimit / shkarkimit të ndërlidhjes në litium nga katoda në anodë në pjesën e pasme.

Yak bulo është caktuar vische, kur është afër SoC deri në 100% të rritjes jolineare të potencialit të polarizimit, të bashkuar nga kalimi në një lloj tjetër reaksioni kimik, i lidhur me ri-zbatimin e të folurit në elektrolit.

Koncepti i një baterie 100% të ngarkuar. Nevoja e ekuilibrit

LIA nuk sillet kështu gjatë karikimit, si një bateri me acid plumbi. Vetë kuptimi "bateria është 100% e ngarkuar" ata kanë më shumë. Standardi DIN 40729 është ngarkesa fillestare e një akumulatori plumb-acid, i cili është një ngarkesë për shkak të transformimit të të folurit aktiv. Në një renditje të tillë, një bateri me acid plumbi, e ngarkuar me 100%, është një bateri, në të cilën i gjithë sulfati i plumbit shndërrohet në metal plumbi (në një elektrodë negative) ose dioksid plumbi (në një elektrodë pozitive), në mënyrë që të kuptohet se makina është e paqartë.sistemet elektrokimike. Një bateri me acid plumbi, në parim, nuk mund të ngarkohet 100%. Stresi në ngarkesë, si për servisimin klasik të baterive të plumbit-acid për rrugën 2.23 në temperaturat e dhomës, është përafërsisht shuma e stresit të heshtit me unazë të hapur ndaj ngarkesës së akumulatorit të ngarkuar të polarizuesit të dytë.

Për LIA "hap për të ngarkuar 100%" - vlera është e pranueshme. Çmimi nuk është pa mëdyshje pika fillestare e sistemit elektrokimik. Për një karikim 100%, shumica e virobnikëve LIA LFP do të ngarkohen, një bateri e tillë është hequr kur është e ngarkuar me një stacion të përhershëm 0.2 Z deri në arritjen e një presioni prej 3.7, me një kalim të mëtejshëm në mënyrën e karikimit me presion konstant derisa strumbulli i karikimit të reduktohet në 0.02 Z... Për sa kohë që nuk është duke u ngarkuar zupiniti në pikën tsy, bateria mund të karikohet më tej. Në të njëjtën kohë derisa të arrihet pika 100%, akumulatori i afrohet pragut, me çdo ulje të të gjithë litiumit nga deinterkalimi i katodës, ky është paksa disavantazh për të marrë një reagim të ftohtë ndaj colish pryvnі... Në të njëjtën kohë, paralelisht, filloni reaksionin kimik insha, i lidhur me ripërpunimin e të folurit në elektrolit (në të cilin mund të përfitoni nga ky litium), gjë që çon në degradimin e akumulatorit. I gjithë tranzicioni fazor për të mbikëqyrur rritjen jolineare të potencialit të polarizimit. Për këtë, nga njëra anë, gjatë karikimit, përgjoni linjën e karikimit në LIA, nga ana tjetër, momenti i të kënduarit per nje ore do ta karikoj, do ta rikarikoj qe te karikoje deri ne nivelin 100%.

Rimbushja e parëndësishme e LIA-s duhet të çohet në uljen e kapacitetit të saj, duke rritur mbështetjen e brendshme të QKR-së. Unë e di në mënyrë indirekte Përveç kësaj, pasi LIA kaloi një orë të parëndësishme në mullirin e rimbushur, - vendosja e litiumit metalik në materialin katodë dhe si rrjedhojë përmirësimi i QKR-së. NRC e një baterie normale LFP, e ngarkuar deri në 60-80%, bëhet 3,32-3,34 V. NRC e një baterie LFP, materiali katodë ku mund të zëvendësohet litiumi metalik, mund të bëhet 3,4-3,45 V.

Nevoja për balancimin periodik të LIA në bateri është një trashëgimi e ushqimit të përshkruar. Sapo të rris nivelin e ngarkimit të LIA në bateri, në një orë do të duhet një orë për të rritur ekuilibrin, për të marrë informacione rreth parametrave (fuqia, vlera e vetë-karikimit, e brendshme Për shkak të faktit se bilanci i akumulatorëve LFP në baterinë e shtyllave është gjithashtu i palosshëm, ato karakterizohen nga një akumulim i dobët i burimeve nga faza e ngarkimit të tyre.

Modeli matematik i procesit të ngarkimit të LIAB

Shumica e LIA-ve rekomandohet të ngarkojnë një bateri me metodën CC / CV me kalimin në një mënyrë karikimi me presion të vazhdueshëm, i cili kushton 3.7-3.9 V. herën e fundit nga një prej baterive, gjë që mund të ndryshojë parametrat. Kur ngarkesa është afër 100%, ka një rritje jo-lineare të stresit në akumulator, kështu që unë mund të ndryshoj mendjen (niveli maksimal i karikimit), gjë që është e pakëndshme për të kompensuar ekuilibrin me vargun. Gjatë gjithë procesit të karikimit, arrihet deri në atë pikë që e gjithë bateria të jetë e ngarkuar në 100%.

Për të vlerësuar parametrat e akumulatorëve pranë baterisë, plumbi është thyer modeli matematikїї karikimi, yaka na lejoi të kryenim një analizë të vyhodyachi nga rosrahunіv herë pas here të thjeshta. Në të njëjtën kohë, saktësia e rezultateve është e mjaftueshme për faktin se është e pranueshme të hapen parametrat e baterive në bateri dhe lloji i rekomandimit për mënyrën e karikimit. Injektimi i temperaturës në procesin e karikimit në këtë avull nuk është problem: është e vështirë të përfshihesh, por procesi i karikimit kryhet në temperaturën e dhomës.

Për qëllime të analizës, jam mjaft i kënaqur me skemën ekuivalente (Fig. 8). Qarku është i saktë, pasi është e qartë se proceset që ndodhin në akumulator ndodhin në akumulator, çdo orë prej të cilit ka dhjetëra kunja e më shumë, gjë që është e vërtetë për një karikim tipik të akumulatorit për një periudhë prej disa vite.

I vogël. 8. Thjeshtoi qarkun ekuivalent të akumulatorit

Në të njëjtën kohë, është e mundur të përfitoni nga fuqia elektrike e hyrjes Z 1 kalim nga elektroda në elektrolit dhe njësitë elektrike Z 2, pasi fillon me gradimin e stresit të fushës elektrike në fushën elektrike kur kalon nëpër një strum të ri elektrik. Në këtë gradë, është e mundur të privohet një pjesë aktive e mbështetjes së brendshme R int është vlera e së cilës do të përdoret vazhdimisht gjatë procesit të karikimit, në mënyrë që, siç tregohet, opiri i brendshëm të depozitohet dobët në hapin e karikimit. Në të njëjtën kohë, është e nevojshme të fryhet saktë potenciali i polarizimit.

Modeli matematikor i një baterie të vetme

Modelet në Fig. 8, është e mundur të analizohet hyrja e parametrave të akumulatorëve për daljen e sustave mbi to gjatë procesit të karikimit dhe vlera e fazës përfundimtare të karikimit, deri në të cilën mund të ngarkohet bateria. Në fig. 9 paraqitje të mesit dhe rrafshimit të profilit të karikimit të baterisë të modelit LT-LYP380 me një strum të përhershëm, të barabartë me 0,2 Z, deri në arritjen e presionit në akumulatorët 3.7 me kalimin në mënyrën e karikimit me presion konstant 3.7 në uljen e strumit në vlerën 0.02 Z... Për akumulatorin Umnistu 380 Një vit strum 0.2 Z i transportueshëm 76 A. Kur ngarkohet me fije të vogla, profili i karikimit është padyshim i së njëjtës natyrë, por sasia e rënies së presionit do të rritet me sasinë e rënies së presionit në mbështetësen e brendshme të baterisë.

I vogël. 9. Profili zbutës i karikimit të akumulatorit me një strum 0.2 me kalimin në karikim me një tension të stabilizuar prej 3.7 V

Nëse ka ndonjë stres në akumulatorët, filloni me virazin e mëposhtëm:

Funksionaliteti δ U jashtë = f (δ C, δ R int, δ P 0). Këtu δ U jashtë - prodhimi i akumulatorit në funksion të ndryshimit. δ C, δ R int, δ P 0 - në bazë të treguesit të kapacitetit nominal, mbështetjes së brendshme dhe ngarkesës së kallirit të akumulatorit si çështje të një rëndësie të njëjtë. Duke filluar kuptimin e funksioneve specifike, është e mundur të futen parametra specifikë në prizën e baterisë dhe në procesin e karikimit të baterisë.

Injektimi i vlerës rozetë të suportit të brendshëm

Një bateri e lehtë për t'u lexuar me akumulatorë me të njëjtën 380 A R int = = R 0int + δ R ndër. Eja R int1 = 1,0 mΩ, R int2 = 1,2 mΩ (20%). Yak tregoi vimіryuvannya, funksioni i brendshëm i akumulatorit është disi i dobët nga ngarkimi. Për atë z (5), mund të bëni një viraz të tillë:

Ejani, karikoni derën 76 A (0.2 Z n). Natyrisht, ndryshimi në sustat e dy baterive në rrugë është δ U jashtë = δ R ndër Unë (SoC)= = 16 mV gjatë ciklit të karikimit dhe zvogëlimi në zero deri në fund të karikimit të baterisë. Me një hapje të gjerë të mbështetësve, unë nuk e ul ngarkesën maksimale të lejuar të baterisë (Fig. 10).

I vogël. 10. Lirshmëria e sustave në akumulatorë nga rozeta e mbështetëseve

Injeksion në prizë

Është e lehtë të shihen sustat në akumulatorët e baterisë në procesin e karikimit si funksion i shikimit të kapaciteteve të një vlere po aq të rëndësishme δ U jashtë = f(δ C):

Vlera e mirë për paratë, C = P max - ngarkesa maksimale, deri në sa mund të ngarkojnë baterinë. Nga ana, SoC= P/ P maksimumi Lëkundjet e akumulatorëve në bateri zgjasin, kur era e keqe të ngarkohet, lani një ngarkesë të njëjtë P... Me një gradë të tillë, δ C ≈ -δ SoC në afërsi SoC deri në 100%.

Formula (7) mund të rishkruhet në pamjen e mëposhtme:

Për analizën e grumbullimit të filizit nga priza e njësisë, lejohet të analizohet derdhja e filizit nga ngarkesa. Funksioni i ngarkesës "me ngarkesë zero" është i qartë:

Këtu U(SoC) - funksioni i ngarkesës së akumulatorit me një strum 0.2 Z(grafiku i paraqitjeve të tilla në Fig. 9. Funksionet U 0 (SoC) Formalisht, fillimi i sustave në akumulatorë kur ato "ngarkohen" me një strum zero derisa niveli i karikimit të jetë 100%. Kur po transferoni, cili është kuptimi U 0 nuk është i përshtatur në krye. Analiza e sjelljes funksionale U 0 і lejojnë furnizimin me energji të baterive me një nivel të ulët të ngarkimit të baterisë. Lëkundjet në pjesën e vijës Potenciali i polarizimit të grafikut të ngarkimit praktikisht nuk është i ndenjur SоC atëherë hyrja yogo në pjesën e vijës së grafikut fiksohet si vlerë shtesë e mbështetjes së brendshme. Në pjesën jolineare, vetë potenciali i polarizimit ka sjelljen fillestare të funksionit U 0 (SoC).

Për thjeshtësi të analizës, AB mund të ruhet nga tre bateri. Nekhai Umnist i akumulatorit të parë dorivnyu C 0, një tjetër - C 0 - δ C, e treta - C 0 + δ C... Kështu, procesi i karikimit të hapave deri në karikimin e një baterie tjetër do të jetë më i gjatë për tërë orën, më i ulët se bateria e parë me vlerën δ. SoC ≈ δ C e treta - më pak me të njëjtën sasi δ C... Për vizualizim, profili i karikimit është i dukshëm, paraqitjet në fig. 9. Ngarkesa do të riparohet që në fillim SoC= 0% me një strum të përhershëm 0.2 Z deri në arritjen e burimeve të mesme në akumulatorë U av = 3.7 (gjithsej 11.1 për bateri). Kur bateria kalon në modalitetin e karikimit me një tension mesatar në baterinë 3.7 nga një ulje e shpejtësisë në 0.02 Z.

Për analizën e funksionit vikorist të karikimit U 0 (SoC). Vlera mesatare e sustave në bateri i caktohet pjesës së karikimit. U av. Rikuperimi i burimeve në akumulator δ U i nga vlera mesatare filloni duke shtypur hapin e karikimit SoC i. Tse është paraqitur në fig. njëmbëdhjetë.

I vogël. 11. Prapa, unë do të shpjegoj parimin e burimeve viznachennya rozkidu në akumulatorë

Për vlerën e lëkurës SoC 0 nder virazi:

Në të njëjtën kohë, ka nevojë për ndërlidhje fizike, të lidhur me një ekip, i cili nuk mund të vishet në një bateri ngjitur. U min:

Lëkundjet e mospranimit të ngarkesës nënkuptonin ndryshimin e shenjës së potencialit të polarizimit në procesin e karikimit të baterisë.

Në fig. 12 pamje të grafikut të karikimit të baterisë 0.2 Z deri në arritjen e stresit mesatar në bateritë 3.7 me kalimin në modalitetin e karikimit me një tension të plotë. Razkid nosti dorіvnyuє ± 2,5%. Kur niveli i karikimit është 94%, ngarkimi i akumulatorëve është 2 gradë 3.7 dhe në të njëjtën kohë ngarkimi është për shkak të buty zupinena. Të këqijat e kurbave 1 dhe 3 do të shpjegohen me faktin se kurba e akumulatorit 2 rritet më shpejt (si një funksion hiperbolik). Kur shkarkoni baterinë, sigurohuni që ta ruani më shumë elementet, e gjitha e keqja zbutet. Me një rang të tillë, mund të shihet se, me vlerën mesatare të presionit në akumulator, që është shtrenjtë 3,7, hapi maksimal i karikimit, derisa bateria të mund të ngarkohet, bëhet 94%.

I vogël. 12. Grafiku i grumbullimit të sustave në akumulatorët nga priza SoC gjatë karikimit deri në tensionin e mesëm prej 3,7 V

Një bateri me paketa baterish, e cila mund të përdoret për të ngarkuar parametrat, është praktikisht e pakëndshme për t'u ngarkuar deri në tensionin e mesëm në bateritë 3.7 V. zile kumbuese Përveç sistemit, bateria dhe shtojca e karikimit përdoren për të transferuar reduktimin e linjës së karikimit të baterisë në vlerën e balancuesit, nëse dëshironi më shumë karikim për një orë. Ju gjithashtu mund të ndryshoni vlerën mesatare të ngarkesës së baterisë në bateri.

Hapi drejt karikimit, në mënyrë që të arrihet kur niveli është i ulët dhe stabilizimi është

Sasia e presionit për të kaluar nga modaliteti CC në modalitetin CV të injektimit Z.

Në fig. 13a tregon akumulimin e energjisë gjatë një ore karikimi në një vlerë të ndryshme të presionit kur kaloni në modalitetin CV. Në fig. 13b - ngecja e strumës për orë karikimi. Në grafikët për kalimin në modalitetin e rrugës CV: 1 - 3.7 U; 2 - 3,6; 3 - 3,5; 4 - 3.4 Art.

I vogël. 13. Përqindja e një ore për një vlerë të ndryshme në kalimin në modalitetin CV:
a) susta mbi akumulatorë;
b) struma që ngarkon baterinë

Në fig. 14a tregon shkallën e akumulimit për një orë të karikimit të baterisë derisa shkalla e karikimit të reduktohet në 0.02 Z nga vlera në kalimin në modalitetin CV. Në fig. 14b - ngecja e hapit të karikimit nga linja e karikimit. Mund të shihet se kur vlera e presionit ndryshon, kalimi në modalitetin CV është nga 3.7 në 3.45. Kjo do të thotë që bateria, pra vetë bateria dhe bateria, mund të ngarkohen me një sasi më të vogël energjie, për shembull, deri në 3.4-3.45 V, me kalimin e fillimit në modalitetin e ngarkimit me një tension të stabilizuar. Nestacha metodë e dhënë: Një orë karikimi i një baterie të vetme është i lirë.

I vogël. 14. Depozitat:
a) një orë karikim derisa strumi të reduktohet në 0,02% të vlerës dhe kalimi në modalitetin CV;
b) faza e fundit e karikimit nga linja e karikimit

Në fig. 15a paraqitjet e grafikut të karikimit të baterisë me një strum 0,2 C derisa tensioni mesatar në bateri të jetë 3,4 me kalimin në modalitetin e karikimit me një ngarkesë të plotë. Razkid nosti dorіvnyuє ± 2,5%. Ngarkesa Zupineniya me një normë të reduktuar deri në 0.02 C, në të njëjtin hap, ngarkesa AB bëhet 96%. Në fig. 15b paraqitje të të njëjtit grafik në shkallën e orës.

I vogël. 15. Grafiku i zvogëlimit të vlerës së zbërthimit të stresit në akumulatorët 1 (δ C= 0%), 2 (δ Z= + 2,5%) ma 3 (δ Z = -2,5 %)

Kështu, kur ngarkoni baterinë, është e mundur të ruani LFP-të e fundit LIA, të cilat do të zvogëlojnë tensionin mesatar të karikimit në 3.4-3.45. Vlera e saktë Ngarkesa mesatare kërkohet për një lloj të caktuar baterie.

VISNOVOK

Roboti ka një model LIA LFP si një bipolar aktiv, parametrat e të cilit (tensioni i gjeneratorit dhe mbështetja e brendshme) nuk janë të rreshtuara në rrjedhën e ngarkimit / shkarkimit, hapin e ngarkimit dhe temperaturën. Për vlerën e parametrave në modelin Vikorist janë marrë të dhëna eksperimentale.

Tregohet një skemë ekuivalente, por përshkrimi më i mirë i sjelljes së baterisë gjatë karikimit dhe akumulimi i parametrave të saj kryesorë si ngarkesë është dhënë në mënyrë eksperimentale. Në një model të thjeshtë, sjellja e LIAB u analizua për çdo orë karikimi dhe injektimi në procesin e shkarkimit të parametrave në bateritë përreth.

Rekomandimet për parametrat e ngarkimit të akumulatorit LFP janë miratuar në fund të projektit. Është treguar se vlera e stresit mesatar, deri në baterinë gjatë karikimit të baterisë, është fajtore, por është ulur në 3.4-3.45 V.

LITERATURA

1. Chen M., Rincon-Mora G.A. Modeli i saktë i baterisë elektrike i aftë për të parashikuar kohën e funksionimit dhe I-V performanca // IEEE Transactions on Energy Conversion, v. 21, nr. 2 qershor 2006.
2. Albér G. Matjet Ohmike: Histori dhe fakte. [http://www.alber.com/Docs/Brochure_WhitePaperG_Alber.pdf]
3. GOST R MEK 896-1-95. Bateritë e palëvizshme plumb-acid. Vimogues dhe metodat e testimit vip. Pjesa 1. Vidkriti tipi.
4. DIN 40729. Akkumulatoren; Galvanische Sekundrelemente; Grundbegriffe.
5. Kedrinsky I.A., Dmitrenko V.Y., Grudyanov I.I. Litiyevi dzherela struma. M: Energovidav, 1992.240 f.

Në pjesën tjetër të shkëmbit, popullariteti i të ashtuquajturave bateri "smart", me fjalë të tjera bateritë Smart, është bërë i njohur. Akumulatorët e grupit janë të pajisur me një mikroprocesor, i cili nuk duhet të privohet nga shkëmbimi i të dhënave nga shtojcat e karikimit, por edhe të rregullojë robotin e baterive të akumulatorit, duke informuar nëpunësin për nivelin e suksesit. Bateritë, të cilat janë të pajisura me një sistem të posaçëm rregullimi inteligjent, kanë një kapacitet më të gjerë ruajtjeje në një sistem kontrolli teknik elektrik portativ, duke përfshirë transportin elektrik. Vlen të përmendet se grupi i baterive inteligjente është i pajisur me akumulatorë për të zëvendësuar litiumin, dua të vendoset në mes të tyre, të mbyllura ose të ajrosura plumb-acid, nikel-kadmium.

Bateritë inteligjente, minimumi jak, 25% më të shtrenjta për bateritë rezervë. Megjithatë, bateritë inteligjente nuk janë vetëm të një çmimi, pasi ka më shumë transmetime, por edhe veçoritë e veçanta të aneksit rregullues, në mënyrë që ato të arrihen. Garant i mbetur i identifikimit të llojit të baterive të akumulatorit nga lidhjet e karikimit, temperaturës, presionit, strumit, nivelit të ngarkesës së akumulatorëve. Një pjesë e konsiderueshme e moduleve të baterive litium-jon mund të përdoren për sistemin e monitorimit dhe kontrollit ( BMS), si rezultat i akumulimit të baterive dhe keru me një rang të tillë, në mënyrë që të maksimizohet ruajtja e cilësisë së baterive të akumulatorëve në mendjet e të rinjve.

Më e disponueshme, si dhe bateria e akumulatorit me BMS. Bateritë inteligjente - një zinxhir akumulatorësh, i zotëruar nga një mikroqark i veçantë, në të cilin programohen të dhënat e kohës dhe orës. Të dhënat e vazhdueshme për t'u programuar më shumë në fabrikë-virobnik dhe nuk do të ndryshojnë: të dhëna nga seria virobny e BMS, shënjimi її, konsistenca me llojin e baterive të akumulatorit, tensioni, ndërtensionet maksimale dhe minimale, temperaturat. Timchasovі danі - tse danі, scho pіdlyagayut përditësimi periodik. Para tyre është e rëndësishme të dihet se si kryhet shfrytëzimi dhe haraçin e koristuvaçit. Si rregull, aftësia për të lidhur sistemin dhe kontrollin dhe balancimin me kompjuterin dhe kontrolluesin transferohet për të monitoruar baterinë dhe parametrat e kontrollit. Modelet Deyakі BMS mund të rregullohen për lloje të ndryshme baterish (rіvnі їхної naprugi, që do të thotë struma, mnіst).

Sistemi i Menaxhimit të Baterisë (BMS) është një sistem elektronik, si procesi i karikimit/shkarkimit të baterisë së akumulatorit, për të garantuar sigurinë e robotit, për të monitoruar baterinë, për të vlerësuar të dhënat e dorës së dytë për statusin e baterisë. .

BMS (Sistemi i Menaxhimit të Baterisë)- një tabelë e tërë elektronike, e cila mund të vendoset në baterinë e akumulatorit për të kontrolluar procesin e karikimit/shkarkimit, monitorimin e baterisë së atij elementi, kontrollin e temperaturës, numrin e cikleve në karikim/shkarkim, ndalimin e baterive të ruajtjes. Sistemi i keruvannya dhe balancimi do të sigurojë kontrollin individual të tensionit dhe mbështetjes së elementit të lëkurës së akumulatorit, furnizimin e vargjeve midis baterive të ruajtjes për orën e procesit të karikimit, kontrollin e vargjeve të shkarkimit, çlirimi i çekuilibrit / garancia e shkyçjes

Në bazë të BMS-së së dhënë, balanca e ngarkesës në mes, akumulatori humbet për shkak të një vonese të shkurtër, mbingarkimit, mbingarkesës, mbingarkesës (tensioni i lartë dhe jashtëzakonisht i ulët i mesit të lëkurës), mbinxehja dhe ftohja e tepërt. Funksionaliteti i BMS ju lejon të mos ndryshoni mënyrën e funksionimit të baterive të akumulatorit, por të maksimizoni kushtet e shërbimit. Kur identifikohet një bateri kritike, sistemi i menaxhimit të baterisë do të duket se reagon dhe bateria do të jetë e dukshme në gardhin në sistemin elektrik. Në disa modele BMS, aftësia për të transferuar një bateri (do të shkruaj homazhe) për robotin e baterisë së akumulatorit është transferuar dhe unë do ta transferoj atë në një kompjuter.

Akumulatorët litiy-zalizo-fosfat (si LiFePO4), të cilët peshojnë dukshëm më shumë se një numër baterish akumulator litium-jonike nga pikëpamja e sigurisë, stabilitetit dhe produktivitetit, si dhe janë të pajisura me qarqe BMS. Në të djathtë, bateritë litium-ar-fosfat janë të ndjeshme ndaj mbingarkesës, si dhe shkarkimit poshtë sustës kënduese. Për të ndryshuar rrezikun e jetëgjatësisë së baterisë, bateritë lidhen me baterinë dhe të gjitha bateritë LiFePO4 janë të pajisura me një qark të posaçëm elektronik balancues - sistemin e baterisë keruvanny (BMS).

Stresi në lëkurë nga mesi, i ndarë nga bateria litium-ar-fosfat, është fajtor për skajet e këndimit dhe për të qenë të njëjtë. Situata është e tillë që është në mënyrë ideale e barabartë me numrin e të gjithë gamës së mesme, por për të hyrë në magazinë e një akumulatori të vetëm, - për të përfunduar gjënë e vogël. Është e mundur të krijohet një sasi e vogël energjie për disa shumë amper-vjet. Diferenca në ngarkim/shkarkim në mes të një baterie të vetme LiFePO4 nuk është e sigurt për t'u mbushur, një pjesë e baterisë mund të zëvendësohet.

Me një lidhje paralele të mesit të lëkurës, ato do të jenë afërsisht të barabarta: elementët më të ngarkuar mund t'i bëjnë ato më të ngarkuara. Kur ngarkesa e fundit është e barabartë me ngarkesën mesatare, rezultati nuk është i mjaftueshëm që disa nga elementët të ngarkohen më pak dhe ato rikarikohen. Së pari, nëse pika e fillimit për përfundimin e procesit të karikimit do të jetë afër idealit, nëse ka një rimbushje të vogël të disa kutive të rangut të mesëm në bateri, nuk do të ketë procese të portës. Bateria e ringarkueshme në procesin e funksionimit nuk do t'i jepet kapaciteti i nevojshëm, dhe nga ngarkimi i pabarabartë i karikimit do të bëhet i papërdorshëm. Herë pas here me ngarkesën më të ulët, do të bëheni një bateri "e vogël e dobët": era e keqe do të shkarkohet shpejt, në atë orë, nëse elementët e akumulatorit me një kapacitet më të madh kalojnë nëpër një cikël shkarkimi të shpeshtë.

Metoda e balancimit lejon eliminimin e proceseve negative shkatërruese të baterisë së akumulatorit. Sistemi i keruvannya dhe balancimi në mes të BMS duhet të hiqet pas kohës, ndërsa mesi në fund të karikimit u rregullua në nivelin e energjisë. Kur procesi i karikimit shkon deri në fund të BMS, balancimi i shanteve të qelizave, të cilat ngarkohen, ose transferon energjinë e elementeve me presion më të madh tek elementët me më pak presion. Mbi bazën e një ekuilibri aktiv, me një ekuilibër pasiv, praktikisht ishte e nevojshme të karikoheshin bateritë e disponueshme në treg, ose ato ndizen nga procesi i karikimit deri në momentin kur të gjithë elementët e baterisë nuk ishin konsumuar. Sistemi i menaxhimit të baterisë (BMS), balancimi, si dhe siguron kontrollin e temperaturës dhe funksionet e ulëta, maksimizon jetën e baterisë.

Telefononi dyqanin për të shitur bateritë e gatshme të baterive nga BMS, mbrojtësit e dyqaneve dhe kompanive ju japin ende fuqinë për të shtuar pajisje për ruajtjen e baterive. Përpara tyre është kompania “Elektra”. Elektra është kompania e parë në Ukrainë, e cila respektoi ngritjen dhe ngritjen e tregut të elementëve akumulatorë për vetë-palosje i njëjti dizajn i baterive akumulator litium-ar-fosfat (LiFePO4) në vendin tonë. Koka e rimbushjes së baterive të palosshme të pavarura nga mesi i mesit të fushës ju lejon të hiqni paketën e baterisë sa më afër furnizimit me energji të koristuvach nga një vështrim i parametrave të punës dhe kapacitetit. Kur blini pajisje për bateritë e palosshme LiFePO4, është e rëndësishme të respektoni jo vetëm ndryshimin midis baterive, por edhe të mrekulloheni me parametrat e BMS: bredh, shkarkim, numri i shufrave me ndërprerje, në jak. Funksionimi i një baterie akumulatori litium-ar-fosfat përdoret gjithashtu për transferim bashkëngjitja e karikuesit, Шо відповідаєйй на ксталт. Stresi i jogos është fajtor për ngarkimin shtesë të baterisë së akumulatorit.

24v 36v 48v 60v

Objektivat kryesore të BMS (Sistemi i Menaxhimit të Baterisë) si një rregullator i baterisë së akumulatorit robotik:

Qelizat e baterisë Zakhist dhe qelizat e baterive nga xhepat;

Përmirësimi i afatit të shërbimit të baterive;

Pidtrimka e akumulatorit në kamp, ​​kur kampi është sa më shumë, është e mundur dukshmëria e të gjithë të ngarkuarve në impiantin e ri.

Funksionet BMS (Battery Management System).

1. Kontrolli mbi mullirin e elementeve të baterisë së akumulatorit me një shikim:

- burimet: zagalnaya napruga, napruga rreth mesit, napruga minimale dhe maksimumi në mes;

- temperatura: temperatura mesatare, temperatura e elektrolitit, temperatura në dalje, temperatura e BMS(bordi elektronik, si rregull, është i pajisur me sensorë të brendshëm të temperaturës, siç është monitorimi i temperaturës pa një shtojcë rregulluese, kështu që thirret, i cili përdoret për të kontrolluar temperaturën e elementeve specifike të baterisë);

- ngarkuar atë gibini në shkarkim;

- Ngarkimi/shkarkimi i strumit;

- informacion

Sistemi i kontrollit dhe balancimi në mes mund të marrë në memorie tregues të tillë si numri i cikleve në ngarkim / shkarkim, presioni maksimal dhe minimal i atyre të ndërmjetëm, vlera maksimale dhe minimale e rrymës në ngarkim dhe shkarkimi. Të njëjtat tsі danі lejojnë fillimin e kampit të referencës së baterisë së akumulatorit.

Ngarkimi i gabuar është një nga arsyet më të zakonshme të dështimit të baterisë dhe kontrolli i ngarkimit është një nga funksionet kryesore të mikrokontrolluesit BMS.

2. Intelektuale dhe numerike. Në bazë të artikujve të lidhur me ushqimin të BMS, kryeni një vlerësim:

Ngarkesa maksimale e lejueshme e strumit;

Strumi maksimal i lejuar për shkarkim;

Energjia Kilkosti, e cila furnizohet gjatë karikimit, ose konsumohet gjatë shkarkimit;

Mbështetje e brendshme në mes;

Duke përmbledhur zbatimin e baterisë së akumulatorit në procesin e shfrytëzimit (numri origjinal i cikleve të robotit).

3. Zvyazkov. BMS mund të paraqesë homazhe në anekset më të reja të komunave provinciale ose pa fëmijë.

4. Zakhisna. BMS merr përsipër baterinë, në mënyrë që ajo të mund të largohet nga rruga për robotët e pafund. BMS garanton sigurinë e lidhjes / lidhjes me instalimin;

Rimbjellje me strum;

Shtrirja e tepërt (karikimi i orës pid);

Padinnya buron më poshtë niveli i lejuar(Për një orë për shkarkim);

Mbinxehje;

Mbiftohje;

Vitoku struma.

BMS mund të bëjë një proces, i cili nuk është i sigurt për një bateri, me anë të një shtegu pa një hyrje mesatare për ndonjë sinjal rreth mosgatishmërisë së një karikuesi fals të baterisë në një shtesë (kontrollues). Sistemi Inteligjent i Monitorimit (BMS) lidh baterinë e akumulatorit me instalimet elektrike ose me shtojcën e karikuesit kur nevojitet një nga parametrat e punës jashtë kufijve të lejuar.

5. Balancimi. Balancimi është një metodë e tërë për të barazuar ngarkesën midis baterive në mes të baterisë, në mënyrë që afati i shërbimit të baterisë të jetë maksimal.

BMS për rimbushjen dërrmuese, nënkarikimin dhe procesin e shkarkimit të pandërprerë në afërsi të baterive të akumulatorëve:

Zdijsnyuchi "riorganizimi" i energjisë nga qelizat më të ngarkuara në më pak ngarkesë (balancimi aktiv);

Zvogëloni në një nivel mjaft të ulët të një brezi të përshtatshëm për të rritur praktikisht atë të ngarkuar në mes, një orë pas kësaj, nëse vazhdon ngarkesa më e vogël e qelizave të akumulatorit dhe hiqet struma e karikimit normal (parimi i shuntit),

Dispozitat për proceset e tarifimit modular;

Vargjet dalëse të rregullueshme në mes të baterisë, të lidhura me prizën elektrike.

Nëse paguani për BMS, paguani BMS për shkak të injektimit negativ të vologut dhe mbulojeni sharrën me një ngjitës special epoksi.

Mos u shqetësoni për grumbullimin e një sistemi për balancimin dhe balancimin. Një mënyrë për të zëvendësuar një pagesë të BMS, në mënyrë që ju duhet të çoni telat shtesë në bateri dhe kontrollues, mund të përdorni nyjen e pllakave elektronike të lidhura midis vetes, lëkurën nga kontrollorët qendrorë.

Nga pikëpamja praktike, BMS mund të shfaqë dukshëm më shumë funksione, jo vetëm një bateri robotike. Një sistem elektronik mund të marrë një rol në kontrollimin e parametrave në mënyrën e robotikës së një sistemi elektrik transporti dhe për të siguruar që çdo ditë e funksionimit të kryhet me anë të presionit elektrik. Nëse bateria merr përsipër fatin e sistemit robotik të rikuperimit të energjisë kur automjeti elektrik është i galvanizuar, atëherë BMS mund të rregullojë gjithashtu procesin e rimbushjes së baterisë në rast të zbritjeve të besueshme.

Këtë vit, Rusia po promovon rritjen e vyrobnikëve autonome të transportit elektrik në fuqinë punëtore të vogël dhe të mesme. Derisa një vend i tillë nuk është i privuar nga elektromobilat dhe transporti. Tërheqja elektrike është zbatuar me sukses për zbatimin e teknologjisë navantazhuvachiv, depoje dhe bujqësore, në sferat Ribal dhe Misliv për dashurinë pa zhurmë të ribolovlit (baggy, shofer), si dhe ATV-të.

Vyrobniki me forcë të madhe të dhënë me mjete transporti akumulatorë lithivi jak dzherela zhivennya. Për të siguruar robotët korrektë dhe të sigurt të një sistemi të tillë, është e nevojshme të kontrollohet ngarkesa e lëkurës dhe bateria e akumulatorit. Ekziston një numër i madh i virobnikëve për gatishmërinë e plotë të sistemit të kontrollit ( BMS) degë e huaj (Kinë, SHBA, Nimechchina).

Naybіlsh efektive lіtієvі zherela gjallë, sa gjerësisht vikoristovuyu në transportin elektrik, për natyrën e tyre shikoni punën e rendit prej 3.2 ... 4 V. Për sigurinë e robotit dhe makinës elektrike në një ngarkesë më të madhe javën e kaluar. Me një konfigurim të tillë në bateri, nëse ka një ndryshim në parametrat e një ose edhe disa atyre me ndërprerje, mund të ketë një çekuilibër - një mbingarkesë, mbi-shkarkim i atyre me ndërprerje, por shtrirja është maksimumi 30%. Një mënyrë e tillë do të zvogëlojë ndjeshëm (nganjëherë) burimin e baterisë së akumulatorit.

Sistemi BMS duke lejuar kontrollin e bilancit të ngarkesës së fundit dhe paralelisht së fundi nga një bateri në baterinë e një sistemi autonom transporti elektrik.

Ju mund të shihni 2 lloje kryesore të balancimit të akumulatorëve: aktiv dhe pasiv.

Kur arrihet presioni i poreve, sistemi i balancimit pasiv fillon të shpërndajë energjinë në rezistorët pranë nxehtësisë, gjatë gjithë procesit të karikimit, kur ngarkesa arrin pragun e poshtëm, sistemi rikthen ngarkesën e të gjithë baterisë. Procesi i karikimit do të tërhiqet, nëse stresi i të gjitha intervaleve të ndërmjetme ndërpritet në intervalin e kërkuar.

Balancimi pasiv - sistemi është i drejtpërdrejtë, kështu që mund të heqësh qafe ngarkesën në mes. Sistemi aktiv i balancimit dydrejtues post-struma, vetë, duke lejuar nga një komisar më i madh i ngarkuar, drejtojmë fuqinë në një komisar më të madh nga llogaria e mikrokontrolluesit BMS... Komutatori i matricës do të sigurojë gjithsesi kalimin e tarifave nga udhëtari. Ndërrimi i çelësit në DC-DC Unë do ta transformoj atë, e cila rregullon strumin, mund të jetë pozitiv, nëse mediumi duhet të ngarkohet, negativ, nëse duhet të shkarkohet. Zëvendësimi i rezistencës dhe shpërndarja e nxehtësisë, vlera e strumit, e cila rrjedh gjatë karikimit dhe shkarkimit, kontrollohet nga algoritmi i balancimit.

Janë shtuar sistemet analoge më të avancuara dhe balancimi pasiv. Një sistem tipik karakteristikash i sillet vogëlushit.

Ne kemi ndarë një model matematikor të një baterie akumulatori, e cila mund të ruhet në 16 LiFePO 4 me ndërprerje, kontrolli i ngarkimit BMS... Modeli matematikor i akumulatorit LiFePO 4 pika të mesme në sistem Matlab— Simulink karakteristikat jo-lineare të karikimit dhe shkarkimit të baterisë, lloji i dhënë funksionimi i mesëm, i brendshëm, si dhe niveli aktual i kapacitetit maksimal, në mënyrë që ora e ciklit të jetesës të ndryshojë në mes.

Një balancues pasiv është i lidhur paralelisht me qendrën e lëkurës. Për të kontrolluar procesin e karikimit, bilanci i buv pas ndezjes është çelësi, kur çelësi shfaqet dhe mbyllet, i cili përdoret për komandën, kur bëhet fjalë për BMS... Paralëshimi u krye për të burgosurin e skenës me një ngarkesë baterie nga një sprung ideal dzherel.

Oscilogramë për procesin e ngarkimit të baterisë, ruani me 16 LiFePO4 me radhë, një "vesh" të vogël plumbi dhe një sasi të vogël

Vogëlushja drejtohet me një shikim, nëse në njërën nga bulat e mesme ka ndryshime në parametra, një ngricë, një model në formën e një rënieje në thellësinë e mbështetjes së brendshme, siç mund të jetë në jetën reale, për shembull, në çdo rast.

Hapi tjetër është të karikoni më shpejt dhe të arrini energjinë e nevojshme. Megjithatë, tarifa që është aplikuar nuk figuron. Ne do të përshkruajmë parimin e fillimit të një balancuesi pratsyuvati. Іnshі komіrki, nënkuptuar me ngjyrën e gjelbër në momentin e zupinkës, procesi i karikimit merr sasinë aktuale të baterisë dhe në momentin e rinovimit të saj fillon të karikohet.

Nëse energjia është në arritjen e plotë të diapazonit të kërkuar, procesi i karikimit do të fillojë

Nëse, në të djathtë, ka ndërtesa të reja të teknologjisë së lartë dhe miniaturë, ka një bateri të re në vendin e duhur. Në ditët e sotme, është veçanërisht e rëndësishme të shihet në sallat e automjeteve elektrike, në anekset e akumulatorit rezervë për gardhet e energjisë, natyrisht, në rastin e elektronikës moderne në miniaturë. Për banorët vіdpovіdati Suchasnyj vimogam, pristroї akumulyuvannya energії, rozvitok yakih bezumovno nuk vstigaє për rozvitkom vsіh іnshih tehnologіy, povinnі zabezpechuvati bіlshu Sasia energії karrierës zberіgaєtsya në velikіy kіlkostі tsiklіv ngarkuar-rozryadu, nëna e madhe pokaznik schіlnostі zberіgannya energії unë zabezpechuvati visokі dinamіchnі karakteristikave. ..

Aplikimi dhe testimi i baterive të reja të rikarikueshme tipe te ndryshmeє një proces i rëndësishëm, të marrësh hua për të përfunduar një orë të parëndësishme, për ta mposhtur atë edhe fort. Prandaj, për elektrokimistët e vjetër, mundësia për të bërë një prezantim të modelit, fillimisht për të filluar eksperimentet praktike, do të ishte një bekim i madh. Deri në orën e fundit, nuk kam menduar për një model matematikor të baterisë së akumulatorit, i cili të detajohet në nivelin e numrit të atomeve përmes palosjes së një modeli të tillë dhe përmes ndërlidhjes së veçorive ekzistuese të modelit matematik.

Ale në orën daneze, të gjitha ndryshimet u bënë nga robotët e dy predikuesve gjermanë të Wolf Dapp nga Instituti për Simulimin e Avancuar dhe Martin Muser nga Universiteti i Saarlandes. Në të njëjtën kohë, ata krijuan një model të ri matematikor të baterisë së akumulatorit dhe e përpunuan atë deri në nivelin e atomeve. Gjurmë do të thotë që, për shkak të rezultateve të modelit, fuqia e "baterisë matematikore të akumulatorit" është e pasur me ato që janë autoritetet e baterive të akumulatorit referencë, dhe mund t'ju them.

Në pjesën tjetër të shkëmbit fahivtsi në galuzy teknologjitë e informacionit Modelet e baterive akumuluese janë përdorur gjithashtu disa herë, por të gjitha modelet janë testuar në të njëjtin nivel, por në bazë të numrit të atomeve, potenciali është shumë i hollë.

Modele të tilla kanë një mangësi serioze - era e keqe nuk funksionon në mënyrë të pasaktë, sepse nuk është e saktë, nëse ka materiale dhe kombinime të reja, fuqia e atyre që nuk janë në nivelin e duhur ose nuk janë thirrur. Dhe për të rritur performancën e baterisë nga materialet e reja në përgjithësi, elektrokimia është përgjegjëse për kryerjen e modelimit në bazë të molekulave, joneve dhe atomeve pak a shumë të marra.

Për të simuluar baterinë në tërësi, modeli kompjuterik është fajtor për çdo ndryshim në energjinë, potencialin kimik dhe elektrokimik në lëkurë. E njëjta gjë në distancën e realizuvati Depp dhe Muzru. Në këtë model, energjia elektrike ndryshohet, që do të thotë se bazohet në ndërveprimin e atomeve, lidhjen midis atomeve dhe joneve në fazën e lëkurës.

Me sa duket, prezantuesit u sollën për të pirë me vepra. Bateria e akumulatorit matematikor është larg baterisë pas harkut të palosshëm, siç mundeni, nga rruga, nga e juaja celular... Modeli matematikor i një "nanogrimce" ruhet vetëm nga 358 atome, nga 118 atome në materialin e elektrodave, katodës dhe anodës. Katoda është e mbuluar me një top prej 20 atomesh të fjalës në elektrolit, dhe në vetë elektrolitin ka më pak se 39 jone të ngarkuar pozitivisht.

Ale, i pandikuar nga një thjeshtësi e tillë, modeli matematik i nevojës për burimet e veta nuk është i rëndësishëm për një thjeshtësi të tillë. Natyrisht, qëllimi i modelit është të rrokulliset në shkallën e njësive diskrete, crocs, dhe në ciklin kryesor të listave, është e nevojshme për më pak se 10 milion crocs, për lëkurën e të cilave një seri llogaritjesh matematikore të palosshme duhet të të gjendet.

Të moshuarit do të shohin se kanë ndërtuar një model є pa një provë të parësisë së parimeve të tyre dhe më të thjeshtët e fisnikëve përpara reduktimit të të gjithë modelit. Erë e keqe e keqe mund të ketë dobësuar modelin me to, duke e paraqitur ndryshimin tek elektroliti si një grup grimcash, të cilat mund të jenë të palëvizshme. ngarkesë elektrike... Epo, sigurisht, nga rritja e numrit të atomeve në model, përveç faktit që për zhvillimin e modelit mund të duhet përpjekjet e një superkompjuteri jo shumë të dobët, megjithëse në të djathtë të atij lezi, ju gjithashtu mund të vazhdoni të punoni në jailbreak derisa të përfundojë përditësimi.