Արագ լիցքավորման սկզբունքներն ու աշխատանքային եղանակը

Քանի որ էլեկտրական տրանսպորտային միջոցները (EVS) դառնում են ավելի ու ավելի հոսանք, Արագ լիցքավորման տեխնոլոգիան վերափոխեց EV սեփականության հարմարությունը: Ժամանակներից մինչեւ ընդամենը րոպեներ իջեցված լիցքավորված ժամանակներ, վարորդներն այլեւս չեն կապվում երկար սպասման ժամանակաշրջաններին: Այնուամենայնիվ, այս արագ էներգիայի համալրումը կարեւոր հարց է բերում. Ինչպես է արագ լիցքավորումը ազդում մեքենայի մարտկոցի կյանքի եւ երկարակեցության վրա: Այս հոդվածում մենք կքննարկենք արագ լիցքավորման, դրա սկզբունքների հետեւում գտնվող գիտությունը եւ ինչպես է այն ազդում EV մարտկոցների երկարաժամկետ առողջության վրա:

Ինչ է արագ լիցքավորումը եւ ինչպես է այն աշխատում:

Հասկանալով հիմնական հայեցակարգը

Արագ լիցքավորումը, ինչպես նաեւ հայտնի է որպես DC արագ լիցքավորող կամ 3 մակարդակի լիցքավորումը, հանդիսանում է բարձր էներգիայի էլեկտրաէներգիա ուղղակիորեն էլեկտրական մեքենայի մարտկոցի վրա ուղղակիորեն արագացված տոկոսադրույքով: Ավանդական AC լիցքավորիչները (1-ին կամ 2-րդ մակարդակը) էլեկտրաէներգիան ցանցից վերածում են DC (ուղիղ հոսանք) մեքենայի ներսում: Ի հակադրություն, արագ լիցքավորիչները ուղղակիորեն մատակարարում են DC Power- ը , շրջանցելով տրանսպորտային միջոցի լիցքավորիչը:

Լիցքավորման արագությունը հիմնականում որոշվում է.

• Լիցքավորիչի ելքային հզորությունը (չափվում է կՎտնում),

• Մեքենայի մարտկոցի կառավարման համակարգի (BMS) կարողությունները,

• Մարտկոցի գանձումը (SOC) եւ

• Ther երմային կարգավորման համակարգեր տեղում:

Սովորաբար, արագ լիցքավորիչը կարող է ապահովել ուժ, որը տատանվում է 50 կՎտ-ից 350 կՎտ-ով , հնարավորություն տալով 20-40 րոպեի ընթացքում 20% -ից մինչեւ 80% լիցքավորել:

Հիմնական բաղադրիչները արագ լիցքավորման մեջ

Գործընթացը ներառում է մի քանի համաժամեցված բաղադրիչներ.

• Էլեկտրաէներգիայի փոխակերպման միավոր. Ցեղափոխում է ցանցից դեպի DC:

• Սառեցման համակարգ. Կանխում է գերտաքացում արագության արագ փոխանցման ընթացքում:

• Հաղորդակցման միջերես. Թույլ է տալիս լիցքավորիչը բանակցել էլեկտրաէներգիայի առաքում մեքենայի BMS- ով:

• Անվտանգության արձանագրություններ. Պաշտպանեք տրանսպորտային միջոցը եւ օգտագործողը բարձրավոլտ գործարքների ժամանակ:

Մինչդեռ Արագ լիցքավորումը առաջարկում է արագություն եւ հարմարավետություն, այդ օգուտները կապված են մարտկոցի տուփի վրա `մասնավորապես, լիթիում-իոնային բջիջների էլեկտրական եւ քիմիական փոխզիջումներով :

Ինչպես է արագ լիցքավորումը ազդում մարտկոցի քիմիայի վրա:

Լիթիում-իոնային մարտկոցի վարքագիծ բարձր մակարդակի լիցքավորման ժամանակ

Հասկանալու համար, թե որքան արագ լիցքավորում է ազդում մարտկոցի երկարակեցությունը, անհրաժեշտ է հասկանալ, թե ինչ է տեղի ունենում էլեկտրաքիմիական մակարդակում : Լիթիում-իոնային մարտկոցները գործում են լիթիում իոնների տեղաշարժով անոդից մինչեւ կաթոդ `լիցքաթափման ընթացքում եւ հակադարձում: Արագ լիցքավորման ժամանակ այս իոնային միգրացիան կտրուկ արագացվում է :

Այս արագության բարձրացումը կարող է առաջացնել.

• Լիթիումի սալիկապատում անոդի վրա, որտեղ լիթիումի ավանդները, որպես մետաղ, քան իոններ:

• Ներքին դիմադրությունը բարձրացրեց , ինչը հանգեցնում է ջերմային սերնդի:

• Կառուցվածքային սթրեսը էլեկտրոդի նյութերի վրա:

Ժամանակի ընթացքում այս էֆեկտները նպաստում են.

• Կրճատված մարտկոցի հզորությունը,

• Ցիկլի կյանքի նվազում (լիարժեք գանձումների քանակը `նախքան կատարման քայքայումը),

• Ջերմային փախուստի կամ բջջային դեգրադացիայի ռիսկ:

Արագ լիցքավորման ջերմային ազդեցությունները

Ընթացիկ հոսքի արագ հոսքը առաջացնում է զգալի ջերմություն, որը կարող է փոփոխել մարտկոցի քիմիան, եթե արդյունավետորեն վերահսկվի: Բարձրացված ջերմաստիճանը կարող է.

• Արագացրեք էլեկտրոլիտի տարրալուծումը,

• Թուլացնել անջատիչ թաղանթը,

• Մարտկոցը ենթարկեք ջերմային հոգնածությանը:

Մարտկոցի արտադրողները իրականացնում են հեղուկ կամ օդային հովացման համակարգեր ` այս էֆեկտները նվազագույնի հասցնելու համար, բայց արագ լիցքավորման հաճախակի ազդեցությունը դեռեւս ավելի դանդաղ մեթոդների համեմատ ավելացնում է մաշվածությունը եւ արցունքը:

Համեմատության սեղան - Արագ լիցքավորում ընդդեմ կանոնավոր լիցքավորման

Տեսողականորեն հասկանալ, թե ինչպես Արագ լիցքավորումը համեմատում է հիմնական չափիչների կանոնավոր լիցքավորման հետ, վկայակոչեք ստորեւ բերված աղյուսակը.

Պարամետր	արագ լիցքավորումը	(AC)
Վոլտաժ	400V-800V	120v-240V
Լիցքավորման արագություն (20-80%)	20-40 րոպե	4-8 ժամ
Մարտկոցի դեգրադացիայի տոկոսադրույքը	Ավելի բարձր	Իջնել
Ջերմային սերունդ	Բարձր	Չափավոր
Մարտկոցի ցիկլի կյանքի ազդեցությունը	Ավելի շատ հագնում յուրաքանչյուր ցիկլի համար	Ստորին մաշվածություն մեկ ցիկլի համար
Ենթակառուցվածքների արժեքը լիցքավորելը	Թանկ	Մատչելի

Այս համեմատությունը շեշտում է, որ մինչ արագ լիցքավորումը խիստ հարմար է , այն գալիս է մարտկոցի նյութերի առեւտրի արագացված քայքայմամբ:

Մարտկոցի կառավարման համակարգեր (BMS) եւ արագ լիցքավորում

BMS- ի դերը վնաս պատճառելու մեջ

Ժամանակակից EVS- ը հագեցած են մարտկոցի կառավարման խելացի համակարգերով, որոնք նախատեսված են լիցքավորման պայմանները օպտիմալացնելու համար , կանխարգելում են մարտկոցի վնասը: Լավ նախագծված BMS- ն իրականացնում է իրական ժամանակի մոնիտորինգ.

• Լարման եւ ընթացիկ մակարդակներ,

• Բջջային ջերմաստիճան,

• Պետական ​​(SOC),

• Բջջային հավասարակշռում:

Արագ լիցքավորման ընթացքում BMS- ն կարող է.

• Սահմանափակեք ընթացիկ ներդրումը `գերտաքացումը կանխելու համար,

• Անցեք դանդաղ լիցքավորման տոկոսադրույքին ` 80% soc- ը հասելուց հետո,

• Ձգեք ակտիվ հովացման մեխանիզմներ, եթե խախտվում են ջերմային շեմերը:

Խելացի այս կանոնակարգը նվազեցնում է քայքայման հետեւանքների ծանրությունը, բայց այն չի կարող ամբողջությամբ վերացնել դրանք : Հետեւաբար, նույնիսկ լավագույն BMS- ն կարող է միայն մեղմել , ոչ ամբողջովին չեզոքացնել , կրկնվող արագ լիցքավորման ներքեւ:

Ինչպես առավելագույնի հասցնել մարտկոցի կյանքը արագ լիցքավորումը օգտագործելիս

Գործնական խորհուրդներ EV սեփականատերերի համար

Եթե ​​հաճախակի ապավինում եք արագ լիցքավորելու ճանապարհորդության կամ հարմարության պատճառով, ձեր մարտկոցը պահպանելու համար հաշվի առեք հետեւյալ պրակտիկան.

1. Խուսափեք հաճախ 100% գանձում. 100% -ով գանձումը պարբերաբար մեծացնում է սթրեսը, հատկապես արագ լիցքավորման տակ: Դադարեցրեք 80% -ը ամենօրյա օգտագործման համար:

2. Monitor մարտկոցի ջերմաստիճանը. Օգտագործեք ձեր EV հավելվածը կամ համակարգի վահանակը `ջերմային հավաքագրման եւ Cooldown ընդմիջումներով թույլ տալու համար:

3. Այլընտրանքային լիցքավորման ռեժիմներ. Օգտագործեք 1 կամ 2 մակարդակի լիցքավորում, երբ հնարավոր է նվազեցնել սթրեսը մարտկոցի վրա:

4. Պարկը զովացուցիչ պայմաններում լիցքավորվելուց հետո. Մարտկոցի բջիջները պահպանում են ջերմությունը. Ստվերում կամ ավտոտնակում կայանատեղին օգնում է այն ավելի արագ տարածել:

5. Հետեւեք արտադրողի առաջարկություններին. Միշտ խորհրդատվեք ձեր մեքենայի լիցքավորման ուղեցույցները, քանի որ դիզայնը տարբերվում են ջերմային հանդուրժողականության եւ լիցքավորման պահվածքի մեջ:

Այս սովորությունները ներառելը կարող է նվազեցնել արագ լիցքավորման բարդ ազդեցությունը, երկարացնելով մարտկոցի ընդհանուր կյանքի տեւողությունը:

Երկարաժամկետ հետեւանքներ. Ինչ ուսումնասիրություններ եւ իրական աշխարհի տվյալներ են ասում

Դաշտային վերջին ուսումնասիրությունները եւ լաբորատոր սիմուլյացիաները արժեքավոր պատկերացում են առաջարկել արագ լիցքավորման ազդեցության վրա: Արդյունքները ցույց են տալիս.

• Մարտկոցի հզորությունը մարում է 20-30% -ով ավելի արագ , երբ Արագ լիցքավորումը օգտագործված հիմնական մեթոդն է:

• Արագ եւ դանդաղ լիցքավորման միջեւ այլընտրանքային տրանսպորտային միջոցներ պահպանում են ավելի բարձր արդյունավետություն : 100,000 մղոնից հետո

• արագ լիցքավորումը Սառը ջերմաստիճանում մեծացնում է լիթիումի պլանը, վատթարանում է բջիջների առողջությունը:

Այս վիճակագրությունը ենթադրում է, որ մինչ արագ լիցքավորումը ոչ միանգամայն վնասում է մեկուսացմանը, առանց պատշաճ ջերմաստիճանի վերահսկման եւ կարգապահության լիցքավորման զգալի կրճատմանը:

ՀՏՀ - Արագ լիցքավորում եւ մարտկոցի երկարակեցություն

Q1. Լավ է ամեն օր արագ լիցքավորվել:

- Չնայած երբեմն արագ լիցքավորումը ընդունելի է, ամենօրյա օգտագործումը արագացնում է քայքայումը: Առօրյա լիցքավորման համար նախընտրելի է 2-րդ մակարդակը (AC):

Q2. Արդյոք արագ լիցքավորում է մարտկոցի անվավեր երաշխիքները:

Ոչ , բայց ավելորդ դեգրադացիա `արտադրողի կողմից արձանագրությունների չբավարարման պատճառով, կարող է ազդել երաշխիքային պահանջների վրա:

Q3. Ինչպես կարող եմ ասել, արդյոք արագ լիցքավորումը ազդում է իմ մարտկոցի վրա:

Ա. Նշանները ներառում են նվազեցված միջակայք, ժամանակի ընթացքում դանդաղ լիցքավորում եւ մարտկոցի ավելի հաճախակի ակտիվացում:

Q4. Կարող եմ դեռ երկարաժամկետ ուղեւորությունների արագ լիցքավորում օգտագործել:

- Բացարձակապես: Արագ լիցքավորումը իդեալական է երկար ճանապարհորդությունների համար, որտեղ ժամանակը կրիտիկական է: Պարզապես խուսափեք այն դարձնել ձեր առաջնային լիցքավորման մեթոդը:

Q5. Որն է երկարակեցության համար լիցքավորման իդեալական տոկոսային միջակայքը:

- Քաղցր կետը սովորաբար 20% -80% -ի սահմաններում է : Խուսափեք խորը լիցքներից եւ լիարժեք գանձումներից, եթե անհրաժեշտ չէ:

Եզրափակում

Արագ լիցքավորումը ներկայացնում է EV ենթակառուցվածքների ամենակարեւոր առաջխաղացումներից մեկը, էլեկտրական տրանսպորտային միջոցների սեփականության իրավունքը դարձնելով ավելի կենսունակ եւ հարմար: Այնուամենայնիվ, ինչպես ցանկացած բարձրորակ լուծում, այն գալիս է առեւտրի հետ: Կրկնվող, անվերահսկելի արագ լիցքավորումը կարող է կրճատել մարտկոցի ժամկետը, նվազեցնել տրանսպորտային միջոցների միջակայքը եւ ժամանակի ընթացքում բարձրացնել պահպանման ծախսերը:

Հասկանալով արագ լիցքավորման սկզբունքները , ճանաչելով լիթիում-իոնային բջիջների վրա քիմիական ազդեցությունը եւ խելացի լիցքավորման սովորույթներ ընդունելը , EV սեփականատերերը կարող են հասնել հավասարակշռված մոտեցման: Հիմնականը կայանում է ռազմավարական օգտագործման մեջ ` անհրաժեշտության դեպքում արագ լիցքավորելու համար, բայց ոչ չափից.

Քանի որ մարտկոցի տեխնոլոգիան շարունակում է զարգանալ ամուր պետական ​​մարտկոցներում, ջերմային կարգավորմամբ եւ ավելի արագ լիցքավորվող արձանագրությունների բարելավմամբ, ապագան կարող է զգալիորեն տեսնել: Առայժմ գիտելիքներն ու գիտակցված օգտագործումը մնում են ձեր լավագույն գործիքները `մարտկոցի առողջությունը առավելագույնս արագ էլեկտրացման դարաշրջանում առավելագույնի հասցնելու համար: