Принцип на платката за защита на 3.7V литиева батерия - анализ на първичните и напрежението стандарти на литиева батерия

Широка гама от приложения на батериите

Целта на развитието на високите технологии е те да служат по-добре на човечеството. От въвеждането си през 1990 г., литиево-йонните батерии са се увеличили поради отличната си производителност и са били широко използвани в обществото. Литиево-йонните батерии бързо заеха много области с несравними предимства пред други батерии, като добре познати мобилни телефони, преносими компютри, малки видеокамери и т.н. Все повече страни използват тази батерия за военни цели. Приложението показва, че литиево-йонната батерия е идеален малък зелен източник на енергия.

Второ, основните компоненти на литиево-йонните батерии

(1) Капак на батерията

(2) Положителният електрод-активен материал е литиев кобалтов оксид

(3) Диафрагма - специална композитна мембрана

(4) Отрицателен електрод - активният материал е въглерод

(5) Органичен електролит

(6) Калъф за батерии

Трето, превъзходната производителност на литиево-йонните батерии

(1) Високо работно напрежение

(2) По-голяма специфична енергия

(3) Дълъг живот на цикъла

(4) Ниска скорост на саморазреждане

(5) Няма ефект на паметта

(6) Без замърсяване

Четири, тип литиева батерия и избор на капацитет

Първо, изчислете непрекъснатия ток, който батерията трябва да осигури въз основа на мощността на вашия двигател (изисква действителна мощност и като цяло скоростта на каране съответства на съответната реална мощност). Например, да предположим, че двигателят има непрекъснат ток от 20a (1000w двигател при 48v). В този случай батерията трябва да осигури ток от 20a за дълго време. Покачването на температурата е плитко (дори ако температурата навън е 35 градуса през лятото, температурата на батерията е най-добре да се контролира под 50 градуса). Освен това, ако токът е 20a при 48v, свръхналягането се удвоява (96v, като CPU 3) и непрекъснатият ток ще достигне около 50a. Ако искате да използвате свръхнапрежение за дълго време, моля, изберете батерия, която може непрекъснато да осигурява ток от 50a (все пак обърнете внимание на повишаването на температурата). Продължителният ток на бурята тук не е номиналният капацитет на разреждане на батерията на търговеца. Търговецът твърди, че няколко C (или стотици ампера) е капацитетът на разреждане на батерията и ако тя се разреди при този ток, батерията ще генерира силна топлина. Ако топлината не се разсейва адекватно, животът на батерията ще бъде кратък. (И средата на батериите на нашите електрически превозни средства е, че батериите са натрупани и разредени. По принцип не остават никакви празнини и опаковката е много стегната, камо ли как да се принуди въздушното охлаждане, за да се разсейва топлината). Нашата среда за използване е много сурова. Токът на разреждане на батерията трябва да бъде намален за употреба. Оценяването на капацитета на тока на разреждане на батерията е да се види колко е съответното повишаване на температурата на батерията при този ток.

Единственият принцип, който се обсъжда тук, е повишаването на температурата на батерията по време на употреба (високата температура е смъртоносният враг на живота на литиевата батерия). Най-добре е да контролирате температурата на батерията под 50 градуса. (Между 20-30 градуса е най-добре). Това също означава, че ако е литиева батерия от тип с капацитет (разредена под 0.5C), непрекъснат разряден ток от 20a изисква капацитет от повече от 40ah (разбира се, най-важното зависи от вътрешното съпротивление на батерията). Ако е литиева батерия от захранващ тип, обичайно е да се разрежда непрекъснато съгласно 1C. Дори литиевата батерия A123 с ултра ниско вътрешно съпротивление обикновено е най-добре да се премахне при 1C (не повече от 2C е по-добре, 2C разреждане може да се използва само за половин час и не е много полезно). Изборът на капацитет зависи от размера на мястото за съхранение на автомобила, личния бюджет за разходи и очаквания диапазон от дейности на автомобила. (Малката способност обикновено изисква литиева батерия от тип захранване)

5. Отсяване и монтаж на батерии

Голямото табу за последователно използване на литиеви батерии е сериозният дисбаланс на саморазреждането на батерията. Докато всички са еднакво неуравновесени, всичко е наред. Проблемът е, че това състояние е рязко нестабилно. Добрата батерия има малък саморазряд, лошата буря има голямо саморазреждане, а състояние, при което саморазрядът не е малък или не, обикновено се променя от добро на лошо. Държава, този процес е нестабилен. Ето защо е необходимо да отсеете батериите с голям саморазряд и да оставите само батерията с малък саморазряд (по принцип саморазрядът на квалифицираните продукти е малък и производителят го е измерил и проблемът е, че много неквалифицирани продукти се вливат на пазара).

Въз основа на малък саморазряд изберете серия с подобен капацитет. Дори и мощността да не е идентична, това няма да повлияе на живота на батерията, но ще повлияе на функционалната способност на целия комплект батерии. Например, 15 батерии имат капацитет от 20ah, а само една батерия е 18ah, така че общият капацитет на тази група батерии може да бъде само 18ah. В края на употреба батерията ще изчезне, а защитната платка ще бъде защитена. Напрежението на цялата батерия все още е относително високо (защото напрежението на останалите 15 батерии е стандартно, а все още има електричество). Следователно напрежението за защита от разреждане на целия комплект батерии може да каже дали капацитетът на целия пакет батерии е един и същ (при условие, че всяка батерия трябва да бъде напълно заредена, когато целият батериен пакет е напълно зареден). Накратко, небалансираният капацитет не влияе на живота на батерията, а засяга само способността на цялата група, така че опитайте се да изберете монтаж с подобна степен.

Сглобената батерия трябва да постигне добро омично контактно съпротивление между електродите. Колкото по-малко е контактното съпротивление между жицата и електрода, толкова по-добре; в противен случай електродът със значително контактно съпротивление ще се нагрее. Тази топлина ще се пренесе във вътрешността на батерията по протежение на електрода и ще повлияе на живота на батерията. Разбира се, проявлението на значителното съпротивление при монтажа е значителният спад на напрежението на батерията при същия разряден ток. (Част от спада на напрежението е вътрешното съпротивление на клетката, а част е събраното контактно съпротивление и съпротивление на проводника)

Шесто, изборът на защитна платка и използването на зареждане и разреждане са от значение

(Данните са за литиево-желязо фосфатна батерия, принципът на обикновената 3.7v батерия е същият, но информацията е различна)

Целта на защитната платка е да предпазва батерията от презареждане и прекомерно разреждане, предотвратяване на висок ток от повреда на бурята и балансиране на напрежението на батерията, когато батерията е напълно заредена (способността за балансиране обикновено е сравнително малка, така че ако има саморазреждаща се защитна платка на батерията, по изключение е трудно да се балансира, а има и защитни платки, които балансират във всяко състояние, тоест компенсацията се извършва от началото на зареждането, което изглежда много рядко).

За живота на батерията се препоръчва напрежението на зареждане на батерията да не надвишава 3.6v по всяко време, което означава, че напрежението на защитното действие на защитната платка не е по-високо от 3.6v, а балансираното напрежение се препоръчва да бъде 3.4v-3.5v (всяка клетка 3.4v е заредена с повече от 99% батерия, отнася се до статично състояние, напрежението ще се увеличи при зареждане с висок ток). Напрежението за защита от разреждане на батерията обикновено е над 2.5v (над 2v не е голям проблем, като цяло има малък шанс да се използва изцяло без захранване, така че това изискване не е високо).

Препоръчителното максимално напрежение на зарядното устройство (последната стъпка на зареждане може да бъде режимът на зареждане с най-високо постоянно напрежение) е 3.5*, броят на низовете, като около 56v за 16 реда. Обикновено зареждането може да бъде прекъснато при средно 3.4v на клетка (основно напълно заредена), за да се гарантира животът на батерията. И все пак, тъй като защитната платка все още не е започнала да се балансира, ако ядрото на батерията има голям саморазряд, тя ще се държи като цяла група с течение на времето; капацитетът постепенно намалява. Следователно е необходимо редовно да зареждате всяка батерия до 3.5v-3.6v (като всяка седмица) и да я държите за няколко часа (докато средното е по-голямо от изравнителното пусково напрежение), толкова по-голям е саморазрядът , толкова по-дълго ще отнеме изравняването. Саморазрядните батерии с големи размери са трудни за балансиране и трябва да бъдат елиминирани. Така че, когато избирате защитна платка, опитайте се да изберете защита от пренапрежение 3.6v и започнете изравняването около 3.5v. (По-голямата част от защитата от пренапрежение на пазара е над 3.8v, а равновесието се формира над 3.6v). Изборът на подходящо балансирано начално напрежение е по-важен от защитното напрежение, тъй като максималното напрежение може да се регулира чрез регулиране на максималното напрежение на зарядното устройство (тоест защитната платка обикновено няма шанс да направи защита от високо напрежение). И все пак, да предположим, че балансираното напрежение е високо. В този случай батерията няма шанс да се балансира (освен ако напрежението на зареждане е по-голямо от равновесното напрежение, но това се отразява на живота на батерията), клетката постепенно ще намалява поради капацитета на саморазреждане (идеалната клетка с саморазреждане от 0 не съществува).

Възможността за непрекъснат разряден ток на защитната платка. Това е най-лошото за коментиране. Защото сегашната ограничаваща способност на защитната платка е безсмислена. Например, ако оставите тръба 75nf75 да продължи да преминава ток 50a (понастоящем отоплителната мощност е около 30w, поне две по 60w последователно със същата портова платка), стига да има радиатор, достатъчен за разсейване топлина, няма проблем. Може да се поддържа при 50a или дори по-висока, без да изгаря тръбата. Но не можете да кажете, че тази защитна платка може да издържи 50a ток, защото повечето от защитните панели на всеки са поставени в кутията на батерията много близо до батерията или дори близо. Следователно, такава висока температура ще загрее батерията и ще се нагрее. Проблемът е, че високата температура е смъртоносният враг на бурята.

Следователно средата за използване на защитната платка определя как да се избере ограничението на тока (а не текущият капацитет на самата защитна платка). Да предположим, че защитната платка е извадена от кутията на батерията. В този случай почти всяка защитна платка с радиатор може да се справи с непрекъснат ток от 50a или дори по-висок (понастоящем се взема предвид само капацитетът на защитната платка и няма нужда да се притеснявате, че повишаването на температурата ще причини повреда на акумулаторна клетка). След това авторът говори за средата, която всеки обикновено използва, в същото затворено пространство като батерията. По това време максималната мощност на нагряване на защитната платка се контролира най-добре под 10w (ако е малка защитна платка, тя се нуждае от 5w или по-малко, а защитната платка с голям обем може да бъде повече от 10w, защото има добро разсейване на топлината и температурата няма да е твърде висока). Колкото до това колко е подходящо, се препоръчва да продължите. Максималната температура на цялата платка не надвишава 60 градуса, когато се прилага ток (50 градуса е най-добре). Теоретично, колкото по-ниска е температурата на защитната платка, толкова по-добре и толкова по-малко ще засегне клетките.

Тъй като една и съща портова платка е свързана последователно със зареждащата електрическа мрежа, генерирането на топлина в същата ситуация е двойно по-голямо от това на различните платки на порта. За същото генериране на топлина само броят на тръбите е четири пъти по-голям (при предпоставката на същия модел на mos). Нека изчислим, ако 50a непрекъснат ток, тогава вътрешното съпротивление на mos е два милиома (за да се получи това еквивалентно вътрешно съпротивление са необходими 5 тръби 75nf75), а мощността на нагряване е 50*50*0.002=5w. По това време е възможно (всъщност, капацитетът на mos тока от 2 милиома вътрешно съпротивление е повече от 100a, не е проблем, но топлината е голяма). Ако това е една и съща портова платка, са необходими 4 2 милиома вътрешно съпротивление mos (всеки две паралелни вътрешни съпротивления са един милиом и след това свързани последователно, общото вътрешно съпротивление е равно на 2 милиона 75 тръби се използват, общият брой е 20). Да предположим, че непрекъснатият ток 100a позволява мощността на нагряване да бъде 10w. В този случай е необходима линия с вътрешно съпротивление от 1 милиома (разбира се, точното еквивалентно вътрешно съпротивление може да се получи чрез MOS паралелна връзка). Ако броят на различните портове все още е четири пъти, ако непрекъснатият ток 100a все още позволява максималната 5w нагревателна мощност, тогава може да се използва само тръба от 0.5 милиома, което изисква четири пъти по-голямо количество mos в сравнение с 50a непрекъснат ток за генериране на същия количество топлина). Ето защо, когато използвате защитната платка, изберете платка с незначително вътрешно съпротивление, за да намалите температурата. Ако вътрешното съпротивление е определено, моля, оставете платката и външната топлина да се разсейват по-добре. Изберете защитната платка и не слушайте непрекъснатия токов капацитет на продавача. Просто попитайте общото вътрешно съпротивление на разрядната верига на защитната платка и го изчислете сами (попитайте какъв тип тръба се използва, колко количество е използвано и проверете изчислението на вътрешното съпротивление сами). Авторът смята, че ако се разреди под номиналния продължителен ток на продавача, повишаването на температурата на защитната платка трябва да бъде сравнително високо. Ето защо е най-добре да изберете защитна платка с намалени характеристики. (Кажете 50a непрекъснато, можете да използвате 30a, имате нужда от 50a константа, най-добре е да купите 80a номинална непрекъсната). За потребители, които използват 48v CPU, се препоръчва общото вътрешно съпротивление на защитната платка да не е повече от два милиома.

Разликата между една и съща портова платка и различна портова платка: същата портова платка е една и съща линия за зареждане и разреждане и както зареждането, така и разреждането са защитени.

Различната портова платка е независима от линиите за зареждане и разреждане. Портът за зареждане предпазва само от презареждане при зареждане и не предпазва, ако се отстрани от порта за зареждане (но може да се разреди напълно, но текущият капацитет на порта за зареждане обикновено е сравнително малък). Изпускателният порт предпазва от прекомерно разреждане по време на разреждане. Ако се зарежда от порта за разреждане, презареждането не се покрива (така че обратното зареждане на процесора е напълно използваемо за различните портове. И обратното зареждане е по-малко от използваната енергия, така че не се притеснявайте за презареждане на батерия поради обратно зареждане. Освен ако не излезете с пълно заплащане, е няколко километра надолу веднага. Ако продължите да стартирате обратно зареждане eabs, е възможно да презаредите батерията, която не съществува), но редовно използване на зареждане Никога не зареждайте от порта за разреждане, освен ако не наблюдавате постоянно напрежението на зареждане (като временно крайпътно аварийно зареждане с висок ток, можете да се доверите на порта за разреждане и да продължите да карате без да сте напълно заредени, не се притеснявайте за презареждане)

Изчислете максималния продължителен ток на вашия двигател, изберете батерия с подходящ капацитет или мощност, която може да изпълни този постоянен ток, и повишаването на температурата се контролира. Вътрешното съпротивление на защитната платка е възможно най-малко. Защитата от свръхток на защитната платка се нуждае само от защита от късо съединение и друга защита от ненормална употреба (не се опитвайте да ограничавате тока, изискван от контролера или двигателя, като ограничавате тягата на защитната платка). Защото ако вашият двигател се нуждае от 50a ток, вие не използвате защитната платка, за да определите тока 40a, което ще предизвика честа защита. Внезапното прекъсване на захранването на контролера лесно ще повреди контролера.

Седем, анализ на стандартно напрежение на литиево-йонни батерии

(1) Напрежение на отворена верига: се отнася до напрежението на литиево-йонна батерия в неработещо състояние. В този момент няма ток. Когато батерията е напълно заредена, потенциалната разлика между положителните и отрицателните електроди на батерията обикновено е около 3.7V, а високата може да достигне 3.8V;

(2) На напрежението на отворена верига съответства работното напрежение, тоест напрежението на литиево-йонната батерия в активно състояние. В този момент тече ток. Тъй като вътрешното съпротивление при протичане на тока трябва да бъде преодоляно, работното напрежение винаги е по-ниско от общото напрежение по време на електричеството;

(3) Крайно напрежение: т.е. батерията не трябва да продължава да се разрежда след поставяне на специфична стойност на напрежението, която се определя от структурата на литиево-йонната батерия, обикновено поради защитната плоча, напрежението на батерията, когато разрядът е прекратен е около 2.95V;

(4) Стандартно напрежение: По принцип стандартното напрежение се нарича още номинално напрежение, което се отнася до очакваната стойност на потенциалната разлика, причинена от химическата реакция на положителните и отрицателните материали на батерията. Номиналното напрежение на литиево-йонната батерия е 3.7V. Вижда се, че стандартното напрежение е Стандартно работно напрежение;

Съдейки по напрежението на четирите литиево-йонни батерии, споменати по-горе, напрежението на литиево-йонната батерия, участваща в работното състояние, има стандартно напрежение и работно напрежение. В неработещо състояние напрежението на литиево-йонната батерия е между напрежението на отворена верига и крайното напрежение поради литиево-йонната батерия. Химическата реакция на йонната батерия може да се използва многократно. Следователно, когато напрежението на литиево-йонната батерия е на крайното напрежение, батерията трябва да бъде заредена. Ако батерията не се зарежда дълго време, животът на батерията ще бъде намален или дори бракуван.