Fast charging technology at battery management system para sa mga lithium batteries

Fast charging technology at battery management system para sa mga lithium batteries

Ang teknolohiya ng mabilis na pag-charge at sistema ng pamamahala ng baterya ng mga baterya ng lithium ay mahalagang direksyon ng pananaliksik sa larangan ng mga de-koryenteng sasakyan at mga portable na aparato. Ang teknolohiya ng mabilis na pag-charge ay maaaring makabuluhang paikliin ang oras ng pag-charge ng baterya at mapahusay ang kaginhawahan ng pag-charge ng user, habang matitiyak ng mga system ng pamamahala ng baterya ang kaligtasan at habang-buhay ng pag-charge ng baterya. Ipapakilala namin sa madaling sabi ang status ng pananaliksik, mga hamon, at mga prospect ng teknolohiya sa mabilis na pag-charge ng baterya ng lithium at mga sistema ng pamamahala ng baterya.

1、 Fast charging technology para sa mga lithium batteries

（1） Prinsipyo at Disenyo ng Mabilis na Pag-charge

1）. Prinsipyo ng mabilis na pag-charge: Ang teknolohiya ng mabilis na pag-charge ng mga baterya ng lithium ay pangunahing nakakamit sa pamamagitan ng pag-optimize ng mga materyales sa baterya, pagpapabuti ng istraktura ng baterya, at pagkontrol sa proseso ng pag-charge. Halimbawa, ang paggamit ng high-capacity electrode materials, pagbabago ng electrode structure, adjusting electrolyte composition, atbp. ay maaaring mapabuti ang charging speed at capacity utilization ng mga baterya.

2）. Fast charging power supply design: Upang matugunan ang high-power charging na pangangailangan, kinakailangan na magdisenyo ng mahusay at stable na charging power supply. Halimbawa, ang paggamit ng mga high-power charger at paggamit ng software hardware collaborative na disenyo ay maaaring epektibong mapahusay ang kahusayan sa pag-charge at katatagan ng kuryente.

3）. Thermal management at cooling design: Sa panahon ng mabilis na pag-charge, maraming init ang nabubuo, at kailangan ang epektibong thermal management at cooling na disenyo para maiwasan ang overheating at pagkasira ng baterya. Ang paggamit ng mga heat dissipation device, heat pipe, liquid cooling at iba pang mga teknolohiya ay maaaring epektibong makontrol ang temperatura sa panahon ng proseso ng pagsingil.

（2） Mga uri ng mabilis na pag-charge

1）. Mataas na power charging: Sa pamamagitan ng pagtaas ng charging current upang mapahusay ang bilis ng pag-charge, ngunit isinasaalang-alang ang kaligtasan at habang-buhay ng baterya.

2）. Algoritmo ng mabilis na pag-charge: Sa pamamagitan ng pag-optimize sa kasalukuyan at mga diskarte sa pagkontrol ng boltahe sa panahon ng proseso ng pag-charge, pinapabuti nito ang kahusayan at bilis ng pag-charge.

3）. Mga materyales sa mabilis na pag-charge: Bumuo ng mga positibo at negatibong electrode na materyales na may mataas na kondaktibiti ng ion at mabilis na kakayahan sa pagpapasok/pagkuha ng lithium ion upang mapahusay ang bilis ng pag-charge.

2, Lithium battery management system

Ang Battery Management System (BMS) ay isang kritikal na sistema na responsable para sa pagsubaybay, pagkontrol, at pagprotekta sa mga baterya ng lithium. Pangunahing kasama nito ang mga sumusunod na function:

1）. Pagsubaybay sa status ng baterya: Kailangang subaybayan ng system ng pamamahala ng baterya ang status ng baterya, kabilang ang mga parameter gaya ng boltahe, kasalukuyang, at temperatura. Sa pamamagitan ng paggamit ng mga sensor at monitoring circuit, maaaring makuha ang real-time na impormasyon ng status ng baterya.

2）. Kontrol ng proseso ng pag-charge: Kailangang kontrolin ng sistema ng pamamahala ng baterya ang proseso ng pag-charge upang makamit ang pag-optimize ng rate ng pagsingil, oras ng pag-charge, atbp. Ang paggamit ng mga intelligent na algorithm sa pagsingil at mga diskarte sa pagkontrol ay maaaring matiyak ang kaligtasan at kahusayan ng proseso ng pagsingil.

3）. Teknolohiya sa pagbabalanse ng baterya: Sa panahon ng proseso ng pag-charge, maaaring may mga imbalances sa pagitan ng mga cell ng baterya, na humahantong sa pagbaba sa kahusayan sa pag-charge at buhay ng baterya. Ang paggamit ng mga diskarte sa pagbabalanse ng baterya, tulad ng dynamic na pagbabalanse at static na pagbabalanse, ay maaaring mapabuti ang pagganap at habang-buhay ng mga pack ng baterya.

4）. Pag-diagnose at proteksyon ng fault: Ang sistema ng pamamahala ng baterya ay kailangang magsagawa ng fault diagnosis at proteksyon upang maiwasan ang pagkasira ng pagganap ng baterya o mga aksidente sa kaligtasan na dulot ng sobrang pag-charge, pagdiskarga, sobrang pag-agos, at iba pang mga sitwasyon. Sa pamamagitan ng pagpapatibay ng mga hakbang sa pagtuklas ng kasalanan at proteksyon, ang pagiging maaasahan at kaligtasan ng mga baterya ay maaaring mapabuti.

3、 Mga Hamong Hinaharap

1）. Pagkontrol sa pagtaas ng temperatura: Sa panahon ng mabilis na pag-charge, ang malaking halaga ng init ay madaling mabuo, at ito ay kinakailangan upang epektibong kontrolin at pamahalaan ang temperatura ng baterya upang maiwasan ang overheating at pinsala sa baterya.

2）. Mga kinakailangan sa pag-charge ng kagamitan: Ang pagkamit ng mabilis na pag-charge ay nangangailangan ng mas mataas na kapangyarihan at mas advanced na kagamitan sa pag-charge, at ang pagbuo at pamumuhunan ng mga nauugnay na imprastraktura ay mga hamon din.

3）. Kaligtasan: Ang mabilis na pag-charge ay nagdudulot ng ilang partikular na panganib sa kaligtasan, tulad ng sobrang pag-init at sobrang pag-charge ng baterya. Ang isang mahigpit na sistema ng pamamahala ng baterya ay kinakailangan upang matiyak ang kaligtasan ng proseso ng pagsingil.

4）. Isaalang-alang ang tagal ng baterya: Ang mabilis na proseso ng pag-charge ay may malaking epekto sa buhay ng baterya, at ang balanse sa pagitan ng pagganap at buhay ng baterya ay kailangang komprehensibong isaalang-alang sa disenyo ng teknolohiya ng mabilis na pag-charge at mga sistema ng pamamahala ng baterya.

4, direksyon ng R&D

1）. Bagong materyal na pananaliksik at pag-unlad: Magsaliksik at bumuo ng mga electrode na materyales na may mataas na kapasidad, mataas na conductivity, at mahusay na katatagan ng pagbibisikleta upang matugunan ang mga pangangailangan ng mabilis na pagsingil.

2）. Teknolohiya ng kagamitan sa pag-charge: Bumuo ng mga mahusay at high-power na charger at power system para mapahusay ang kahusayan at katatagan ng pag-charge.

3）. Intelligent na pamamahala ng baterya: Batay sa artificial intelligence at big data technology, bumuo ng isang matalinong sistema ng pamamahala ng baterya upang makamit ang mas tumpak na kontrol sa pagsingil at paghula ng pagkakamali, pagbutihin ang pagganap ng baterya at habang-buhay.

4）. Pinag-isang mga pamantayan sa mabilis na pagsingil: Bumuo ng pinag-isang mga pamantayan at protocol ng mabilis na pagsingil, i-promote ang interoperability sa pagitan ng mga kagamitan sa pag-charge at mga baterya, at i-promote ang pag-unlad ng industriya at aplikasyon ng teknolohiya.