Зарядка ве чыкъарув хусусиетлери недир?
Макъсат ве .бошамахусусиетлер
Литий-ион батареяларында, адет узьре, хавфсызлыкъ, ишанчлылыкъ ве зарядканынъ эффективлигини темин этмек ичюн эки- басамакълы зарядка усулы къулланыла. Биринджи басамакъ кергинликни сынъырлагъан даима ток, экинджи басамакъ исе ток сынъырланмасы олгъан даимий кергинликтир. Литиумны зарядламакъ ичюн энъ буюк кергинлик сынъыры катод материалына коре денъише. Литиум-ион батареясынынъ эсас заряды/бошув кергинлик эгрилери 3-11 рес-де косьтерильген. Ресимдеки эгрилерде С/3 заряд/бошув акъымы къулланыла. Чешит литий-ион батареялары ичюн эсас фаркълар эки тарафлыдыр:
1) Биринджи басамакъ ичюн оптимал даимий ток къыймети батареянынъ катод материалы ве истисал джерьянына коре денъише. Умумен, 0,2С-ден 0,3С-кедже ток диапазоны къулланыла. Кучьнинъ тез сарф этильмеси алларда 1С, 2С, я да даа да юксек ставкаларны къулланмакъ мумкюн.
2) Чешит литий-ион батареялары даимий токнынъ девамлы девамлылыгъында эмиетли фаркълар косьтере, умумий имкянгъа даимий ток иле алынгъан имкяннынъ пайыны да баягъы денъише. Электрик автомобильнинъ амелий къулланмалары джеэтинден, шимдики девамлы девамлылыкъ умумий зарядлав вакътынынъ къыскъармасынен нетиджелене, бу исе къулланмалар ичюн даа файдалыдыр.
Литий-ион батареянынъ кергинлиги тургъун ве чыкъарувнынъ эрте ве орта басамакъларында яваш-яваш эксиле, амма сонъки басамакъларда тез тюше, буны 3-11 рес. Бу басамакъта батареягъа зияде айырылгъан ве къайтарылмаз зарарнынъ огюне кечмек ичюн эффектив незарет пек муимдир.
Зарядка хусусиетлерине тесир этеджек факторлар .
(1)зарядка ток .зарядлав хусусиетлери узеринде белли бир NCM литий-ион батареясыны 242А·с рейтингли 242А·с, SOC=0% ве 20 градуснынъ даимий араретининъ шараитлеринде, зарядка ичюн чешит зарядка тезликлери къулланылды. Параметрнинъ нетиджелери 3-1 джедвельде косьтерильген ве зарядлав эгриси 3-12 рес-де косьтерильген.
3-1 джедвел чешит зарядлав ставкалары ичюн зарядка параметрлери
| Шимдики/А(Раат) | CC{{0}СВ умумий вакъыт | Даимий токВакъыт/с . | Умумий Зарядка мумкюнлиги/А·х | Умумий зарядЭнергия/В·с | Даима шимдикиШарфнынъ имкянлары/А·х | Даимий кергинликЧарджлы энергия/В·с | 170А·hВакъыт/с | 170А·х Шимди/А |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 4.84/(0.02C) | 182220 | 182220 | 245.74 | 942.54 | 245.74 | 942.54 | 127400 | 4.85 |
| 12.1/(0.05C) | 72318.5 | 72318.5 | 243.70 | 935.37 | 243.70 | 935.37 | 50400 | 12.11 |
| 24.2/(0.1C) | 36206.8 | 35800 | 243.20 | 935.77 | 241.03 | 926.69 | 25200 | 24.24 |
| 48.4/(0.2C) | 18317.5 | 17560 | 241.08 | 933.32 | 236.32 | 912.16 | 12600 | 48.44 |
| 80.7/(0.33C) | 11443.6 | 10490 | 243.50 | 946.27 | 235.29 | 910.08 | 7590 | 80.76 |
| 121/(0.5C) | 7936.6 | 6900 | 243.92 | 952.95 | 232.09 | 900.85 | 5110 | 121.09 |
С. К., Даимий ток; КВ, Даимий кергинлик.
3-1 джедвельде косьтерильгени киби, шимдики вакъытнынъ даимий вакъыты, зарядланув токунынъ арткъан сайын, яваш-яваш эксиле, даимий токнен зарядланмакъ мумкюн олгъан имкян ве энергия да яваш-яваш эксиле. Стандарт оларакъ 1/2 (яни, SOC=50 ) зарядлав ве чыкъарув къабилиетини алмакъ, керекли зарядлав вакъты зарядка токуны арттыргъанда эксиле; 0,1С ичюн керек олгъан вакъыт 0,5С ичюн тахминен 5 кередир. Бу вазиетте зарядканынъ девамлы фаркъы аз, шунынъ ичюн сонъки 30А·с ичюн зарядка вакъты эмиетли дереджеде фаркълы дегиль. Шунынъ ичюн батареянынъ рухсет этильген зарядка току ичинде, даимий токнен зарядланмакъ мумкюн олгъан имкян ве энергияны эксильтсе де, зарядлав токуны арттыра, умумий зарядка вакътыны эксильтмеге ярдым эте. Аккумуляторнынъ амелий къулланмаларында литий-ион батареясынынъ энъ буюк рухсет этильген зарядлав токуны зарядламакъ ичюн къулланмакъ мумкюн, кергинлик сынъырына еткен сонъ, даимий кергинлик зарядкасыны япмакъ мумкюн. Бу, зарядканынъ хавфсызлыгъыны теминлемекнен берабер, зарядка вакътыны эксильте. Лякин зарядка токуны арттырмакъ да батареянынъ ички къаршылыгъы себебинден энергия джоюлувынынъ артмасына кетиреджек. Ички къаршылыкъта истимал этильген энергия (3-4) мусавийлеме боюнджа эсаплана.
Е ички къаршылыкъ сарф этеджек энергия олгъан ерде;
р — батареянынъ ички къаршылыкътыр;
t — зарядлав вакъыт денъишкенидир;
Мен зарядка акъымы;
t₁ ве t₂ зарядка башлангъычы ве сонъки вакъытларыдыр.
Кенъ сынавлар литий-ион батареяларынынъ ички къаршылыкъ косьтерюв вакътында 0,4 мОм ичинде денъишкенини косьтере. Демек, (3-4) мусавийлеме, батареянынъ ички къаршылыгъы себебинден энергия сарфы, эсас оларакъ, зарядлав вакътынен сызыкълы шекильде багълыдыр, амма зарядлав токунен квадрат шекильде багълы олгъаныны косьтере. Даимий ток зарядлав басамакъта зарядка токунынъ буюклиги ички къаршылыкълы энергия истималына тесир этеджек биринджи фактордыр; зияде зарядлав ток энергия истималына кетире. Даимий кергинлик, алчакъ ток дереджеси вакътында зарядка вакъты ички къаршылыкъ энергиясы истималына тесир этеджек биринджи факторгъа чевириле; зияде зарядлав вакъты энергия сарфыны зияде истимал эте. Бутюн зарядлав джерьяныны козь огюне алгъанда, зарядка току ички къаршылыкъ энергиясы истималынен квадрат багъгъа малик ве онъа тесир этеджек эсас фактордыр, зияде зарядлав ток ички къаршылыкъ энергиясы истималында зияде ола. Аккумулятор къулланмаларында эм зарядка вакътыны, эм де махсулдарлыкъны эм зарядлав вакътыны эр тарафлама козь огюне алып, уйгъун зарядлав токуны сечип алмакъ керек.
(2) Айырылманынъ теренлигининъ характеристикасына тесири 20 градускъа даимий араретте разряд тести NCM литий-ион батареясында 66,2 А Аккумуляторны 0,5С сурьатнен бошатылды, чешит теренликлерге (ДОД) (10%→100%), бу исе 90%→0% зарядланув вазиетине (СОК) келише. Чыкъыш джерьянында кергинлик, ток ве къувет малюматлары язылды. дакъкъа раатлангъан сонъ, батарея 0,5С (СС) сурьатынен зарядланды. Кесик кергинлигине еткенде, зарядлав режими даимий кергинликке (КВ) авуштырылды. Акъынты 0,05С-тен эксик олгъанда, джерьян токътатылды, кергинлик, ток ве имкянлар малюматлары язылды. Уйгъун малюматлар 3-2 джедвельде косьтерильген. Ачыкълав шараитлерининъ чешит теренликлери алтында литий-ион батареясынынъ зарядка эгрилери 3-13 рес-де косьтерильген.
3-2 джедвел Азап этювнинъ чешит теренлигинде зарядка тест параметрлери .
| СОК | ДОД | Бошама | Масрафлар | Мусавий-СафальликЧергиси Энергия†/В·с | Мусавий-Сафаль узюльген Энергия‐/В·с | ЗарядкаВакъыт/дакъ. | Даимий шимдики вакъыт/дакъкъа | Даима шимдикиШарфнынъ имкянлары/А·х | Орта эсапнен зарядка вакъты бирлемининъ имкянлары③/дакъкъа | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Имкян/А·х | Энергия/В·с | Имкян/А·х | Энергия/В·с | ||||||||
| 80.00 | 20.00 | 13.35 | 54.03 | 13.48 | 55.88 | 27.94 | 27.02 | 41.13 | 33.50 | 12.32 | 3.05 |
| 70.00 | 30.00 | 20.02 | 80.16 | 19.99 | 82.08 | 27.36 | 26.72 | 59.23 | 50.83 | 18.69 | 2.96 |
| 60.00 | 40.00 | 26.69 | 105.62 | 26.61 | 108.19 | 27.05 | 26.41 | 77.72 | 68.50 | 25.19 | 2.92 |
| 50.00 | 50.00 | 33.36 | 130.42 | 33.27 | 133.61 | 26.72 | 26.08 | 96.02 | 86.67 | 31.87 | 2.89 |
| 40.00 | 60.00 | 40.04 | 154.61 | 39.95 | 158.50 | 26.42 | 25.77 | 114.18 | 104.83 | 38.55 | 2.86 |
| 30.00 | 70.00 | 46.71 | 178.38 | 46.61 | 182.97 | 26.14 | 25.48 | 132.28 | 123.00 | 45.22 | 2.84 |
| 20.00 | 80.00 | 53.38 | 201.73 | 53.26 | 207.07 | 25.88 | 25.22 | 150.40 | 141.00 | 51.84 | 2.82 |
| 10.00 | 90.00 | 60.05 | 224.45 | 59.92 | 230.62 | 25.62 | 24.94 | 168.47 | 159.17 | 58.52 | 2.81 |
① Мусавий-Сафальлик Энергия: айны СОК денъишювинде алынгъан энергия (меселя, 10%). Меселя: эгер 90% ДОД-да зарядка къувети 30В·с олса, мусавий- имкянлары 30 Вт·с; эгер 80% ДОД-да зарядка къувети 50В·с олса, 25 Вт
Мусавий-Сафатлы чыкъарылгъан энергия: айны СОК денъишмеси алтында чыкъарылгъан энергия (меселя, 10%).
③ бирликтеки имкян /дакъкъада орта зарядка вакъты: Зарядка вакъты / Зарядка имкяны.
3-2 джедвельден ве 3-13 рес-ден ашагъыдаки нетиджелер чыкъармакъ мумкюн:
1) Чёплюкнинъ теренлиги арткъан сайын, зарядка вакъты арта, амма бирлемнинъ къуветине орта эсапнен зарядлав вакъты эксиле, яни зарядлав вакътынынъ артмасы чыкъарув теренлигине мутенасып дегиль.
2) Ашырылыкъ теренлиги арткъан сайын, шимдики зарядка вакътынынъ даимий зарядлав вакътынынъ пайыны умумий зарядлав вакътынынъ арттырувы арта, эм де даимий ток зарядлав къабилиетининъ пайыны керекли зарядлав къабилиетининъ арттырувыны арттыра. Акъикъатта бу хусусиетлер эсасен эки фактордан пейда ола: биринджиден, чыкъарувнынъ терен теренлиги батареяны толусынен зарядламакъ ичюн даа узун вакъыт талап эте; экинджиден, разряднынъ даа терен теренлиги даа алчакъ кергинлик диапазонына келише, бу исе айны ток ве зарядлав вакъыт шараитлеринде батареягъа аз энергия зарядлана.
(3) Сыджакълыкънынъ характеристикагъа тесири литий-ион батареялары чешит муит араретинде зарядланды. Мисал оларакъ 66,2 А Зарядка параметрлери 1,3 А ве 3,3 А олгъаны ичюн зарядка параметрлери язылды, буны 3-3 джедвельде корьмек мумкюн. Айны разряд акъымы алтында батареянынъ кергинлиги кескин тюшювни дуяджакъ, буны 3-13 рес-де корьмек мумкюн. Лякин кергинлик нисбетен юксек олгъаны ичюн, чыкъарув энергиясы даа юксек. Аккумуляторнынъ биринджи басамакъта батареянынъ ички къаршылыгъы тарафындан истимал этильген энергия батареянынъ араретини арттыра, литий-ион батареясынынъ фааль материалларынынъ фаалиетини арттыра ве батареянынъ кергинлигини арттыра, бойлеликнен, чыкъармакъ мумкюн олгъан энергияны арттыра. Аккумуляторнынъ орта ве сонъки басамакъларында батареянынъ кергинлиги эксиле, бирлик вакъытында чыкъарылгъан энергия исе онъа коре эксиле.
Айны араретте ве айны разрядны токътатув кергинлигинен чешит тюрлю разрядны токътатув акъынтылары чыкъарылгъан имкян ве энергиянынъ фаркъларына кетиреджек. Умумен, нормаль арарет шараитлеринде ток не къадар эксик ола, о къадар чокъ ола биле. Юкъарыда къайд этильген разряд экспериментинде олгъаны киби, 0,2С 1С-ке коре 3,2% зияде къувет ве энергия чыкъара.
