Чаму электрычныя машыны спаганяюць павольней, калі яны набліжаюцца да поўнай магутнасці

Электрычны транспартны сродакs (EVS) рэвалюцыяніравалі транспарціроўку са сваім экалагічна чыстым, эфектыўны, і высокапрадукцыйны дызайн. Аднак, Адным з распаўсюджаных назіранняў сярод уладальнікаў EV з'яўляецца тое, што працэс зарадкі запавольваецца, калі акумулятар набліжаецца да поўнай магутнасці. Разуменне, чаму гэта адбываецца, патрабуе вывучэння працоўных прынцыпаў батарэі, Метады зарадкі, і асноўныя інжынерныя рашэнні, прызначаныя для збалансавання эфектыўнасці, бяспека, і даўгалецце батарэі. Гэты артыкул дае паглыбленае тлумачэнне фактараў, якія спрыяюць гэтай з'яве.

1. Хімія за літый-іённымі батарэямі

Найбольш электрычны транспартны сродакабапірайцеся на літый-іённыя батарэі для захоўвання энергіі. Гэтыя батарэі дзейнічаюць праз шэраг хімічных рэакцый, якія перамяшчаюць іёны літыя паміж анодам і катодам падчас зарадкі і разраду.

На пачатковых этапах зарадкі, Калі акумулятар менш, чым 80% поўны, Гэтыя рэакцыі ўзнікаюць адносна хутка, таму што канцэнтрацыя іёнаў літыя далёкая ад насычэння. Аднак, Па меры таго, як акумулятар набліжаецца, Даступныя прасторы для іёнаў літыя ў анодзе становяцца ўсё больш абмежаванымі. Гэта выклікае запаволенне хімічных рэакцый, што прыводзіць да паступовага зніжэння хуткасці зарадкі.

Дадаткова, Перавышэнне зарадкі літый-іённай батарэі можа прывесці да перагрэву, Хімічная нестабільнасць, і дэградацыя матэрыялаў батарэі. Каб прадухіліць гэта, Працэсу зарадкі старанна ўдаецца запаволіць, бо акумулятар дасягае верхняй мяжы зарадкі.

2. The Role of Constant Current and Constant Voltage (CC-CV) Charging

Электрычны транспартны сродакs typically use a constant current-constant voltage (CC-CV) charging method to balance speed and safety:

1. Constant Current Phase: At the start of the charging process, the battery is charged at a steady current while the voltage gradually rises. This phase allows for rapid energy transfer and accounts for the faster charging speed observed when the battery is at a low state of charge (Soc).
2. Constant Voltage Phase: As the battery voltage nears its maximum safe limit, the charging system switches to maintaining a constant voltage. During this phase, the current gradually decreases to prevent overcharging and overheating. This shift significantly reduces the charging rate as the battery approaches full capacity.

Гэты двухфазны працэс гарантуе, што акумулятар працуе ў бяспечных межах, Захаванне свайго доўгатэрміновага здароўя пры мінімізацыі рызык пашкоджанняў альбо адмовы.

3. Сістэмы кіравання батарэямі (BMS)

Сучасныя EVS абсталяваны складанымі сістэмамі кіравання батарэямі (BMS) якія кантралююць і рэгулююць працэс зарадкі. BMS гарантуе, што напружанне батарэі, бягучы, і тэмпература застаецца ў бяспечных аперацыйных дыяпазонах. Па меры таго, як акумулятар набліжаецца да поўнай зарадкі, BMS можа наўмысна абмежаваць ток зарадкі:

• Абараніце батарэю: Зніжэнне хуткасці зарадкі пры больш высокіх узроўнях SOC дапамагае прадухіліць празмернае зношванне матэрыялаў батарэі.
• Прадухіліць перагрэў: Зарадка стварае цяпло, і больш павольныя паказчыкі зарадкі паблізу поўнай магутнасці дапамагаюць захаваць тэмпературу ў бяспечных межах.
• Пазбягайце перанапружання: Што дазваляе напружанню не праверкі, можа пашкодзіць батарэю альбо стварыць небяспеку для бяспекі.

Шляхам кіравання гэтымі зменнымі, BMS гуляе вырашальную ролю ў забеспячэнні бяспекі і даўгавечнасці батарэі.

4. Уплыў тэмпературы на хуткасць зарадкі

Тэмпература - яшчэ адзін важны фактар, які ўплывае на хуткасць зарадкі электрамабіляў. Літый-іённыя батарэі працуюць лепш за ўсё ў пэўным тэмпературным дыяпазоне, Звычайна паміж 20 ° С да 40 ° С (68° F да 104 ° F). Калі тэмпература батарэі занадта нізкая ці занадта высокая падчас зарадкі, BMS будзе рэгуляваць хуткасць зарадкі, каб абараніць батарэю.

• Халодная тэмпература: У халодных умовах, Хімічныя рэакцыі ўнутры батарэі запавольваюцца, зніжэнне яго здольнасці эфектыўна прымаць зарадку. У выніку, працэс зарадкі можа заняць больш часу, Асабліва, калі акумулятар павінен быць разагрэты перад пачаткам зарадкі.
• Высокая тэмпература: Празмернае цяпло можа выклікаць цеплавую дэградацыю, Зніжэнне магутнасці і тэрміну службы батарэі. Каб пазбегнуць перагрэву, BMS можа абмежаваць ток зарадкі, бо акумулятар набліжаецца да поўнай ёмістасці.

Некаторыя EV пастаўляюцца абсталяванымі цеплавымі сістэмамі кіравання для падтрымання аптымальных тэмператур батарэі падчас зарадкі, Але неабходнасць у цеплавым рэгуляванні ўсё яшчэ можа спрыяць павольнай хуткасці зарадкі.

5. Уплыў абсталявання для зарадкі

Тып і магутнасць станцыі зарадкі таксама адыгрываюць важную ролю ў хуткасці зарадкі электрамабіляў:

• Хуткія зарадныя прылады: Хуткія зарадныя прылады DC могуць забяспечыць значную колькасць энергіі за кароткі час, Часта падзарадзіць батарэю EV да 80% ёмістасць унутры 30 хвіліны. Аднак, Нават з хуткімі зарадных прылад, Хуткасць зарадкі значна запавольваецца далей 80% Каб пазбегнуць пашкоджання акумулятара.
• Узважаны 2 Зарадныя прылады: Гэтыя зарадныя прылады больш павольныя, чым хуткія зарадныя прылады, і звычайна выкарыстоўваюцца для зарадкі на працягу ночы. Ніжняя магутнасць азначае, што ўвесь працэс зарадкі, уключаючы запаволенне паблізу поўнай магутнасці, больш паступовы.
• Галоўныя выхады: Стандартныя хатнія гандлёвыя кропкі забяспечваюць самыя павольныя хуткасці зарадкі і не могуць цалкам зарадзіць батарэю EV за адну ноч, у залежнасці ад яго здольнасці.

У той час як хуткія зарадныя прылады зручныя для хуткіх папаў, Іх не рэкамендуецца для частага выкарыстання, бо інтэнсіўны працэс зарадкі можа паскорыць знос акумулятара. Многія ўладальнікі EV выбіраюць больш павольны ўзровень 2 Зарадныя прылады для рэгулярнага выкарыстання для падаўжэння тэрміну службы батарэі.

6. Прызначаны для даўгалецця

Адной з асноўных прычын запаволення працэсу зарадкі, калі акумулятар набліжаецца. Літый-іённыя батарэі пагаршаюцца з цягам часу з-за такіх фактараў, як:

• Старэнне цыкла: Паўторныя цыклы зарадкі і разраду выклікаюць знос матэрыялаў батарэі.
• Высокі стрэс SOC: Захаванне батарэі пры поўнай зарадцы на працягу доўгага перыяду можа паскорыць дэградацыю.
• Урон, выкліканы цяплом: Высокая тэмпература падчас зарадкі можа паставіць пад пагрозу структурную цэласнасць батарэі.

Звужаючы хуткасць зарадкі, калі акумулятар запаўняецца, Вытворцы імкнуцца звесці да мінімуму гэтыя стрэсары, Забеспячэнне батарэі застаецца функцыянальным і эфектыўным на працягу меркаванага тэрміну службы.

7. Практычныя меркаванні для ўладальнікаў EV

Разуменне фактараў, якія ўплываюць на хуткасць зарадкі, могуць дапамагчы ўладальнікам EV аптымізаваць свае звычкі зарадкі:

• Пазбягайце завышэння: Рэгулярна зараджаючы акумулятар 100% непатрэбна для штодзённага руху і можа паскорыць дэградацыю. Многія EV дазваляюць карыстальнікам усталёўваць ліміт зарадкі (Нап., 80% або 90%) Для звычайнага выкарыстання.
• Выкарыстоўвайце хуткія зарадныя прылады эканомна: Хоць зручна, Частае выкарыстанне хуткіх зарадных прылад можа павялічыць знос батарэі. Павольная зарадка пераважней для рэгулярнага выкарыстання.
• Падтрымлівайце аптымальную тэмпературу: Калі гэта магчыма, Зарабіце транспартны сродак у тэмпературнай абстаноўцы, каб знізіць уздзеянне экстрэмальных тэмператур на хуткасць зарадкі.
• Плануйце канічную зарадку: Памятайце, што час зарадкі будзе павялічвацца, калі акумулятар набліжаецца да поўнай магутнасці, і планаваць адпаведна для больш працяглых паездак.

Выснова

З'ява павольнай хуткасці зарадкі, калі акумулятар электрычнага транспартнага сродку падыходзіць да поўнай магутнасці, з'яўляецца вынікам спалучэння фактараў, у тым ліку хімію літый-іённых батарэй, Метад зарадкі пастаяннага пастаяннага току, Роля сістэмы кіравання акумулятарамі, і ўплыў тэмпературнага і зараднага абсталявання. Гэтыя варыянты дызайну прыярыруюць бяспеку, дзейснасць, і даўгалецце батарэі, забеспячэнне таго, каб электрамабілі заставаліся надзейнымі і ўстойлівымі з цягам часу.

Для ўладальнікаў EV, Разуменне гэтых прынцыпаў можа прывесці да лепшай практыкі зарадкі, Дапамагаючы максімальна павялічыць як зручнасць, так і здароўе батарэі. Па меры таго, як тэхналогія батарэі працягвае прасоўвацца, Будучыя інавацыі могуць дадаткова аптымізаваць працэс зарадкі, зніжэнне ўплыву звужэння хуткасці пры захаванні пераваг сучасных мер бяспекі.