Metodo de carregamento spedio
Pe mascimizzâ a lestixe de reaçioin chimiche inte battëie, accurtî o tempo che ghe veu pe razzonze unna carrega piña, e redue a polarizzaçion de placche de polarizzaçion polari e negative, megioando coscì l’effiçensa da batteria, a tecnologia de carrega spedia a s’é sviluppâ a-a spedia inti urtimi anni. Diversci metodi de carrega spedia deuviæ pe commun vëgnan introduti chì sotta. Sti metodi en progettæ in sciâ curva de carrega ottimale, co-o propòxito de rende a curva de carregamento reale o ciù vexiña poscibile a-a curva de carregamento ottimale.
Metodo de carregamento à l'impulso
O metodo de carregamento à polso o carrega primma a batteria con unna corrente de polso, e dapeu o ferma a carrega pe un periodo de tempo e dapeu o carrega torna a batteria con unna corrente de polso, e o repete sto çiclo, comme mostrou inta figua 11-5. L’impulso de carrega o carrega do tutto a batteria, tanto che i intervalli permettan o tempo pe l’oscigeno e l’idrògeno produta da-e reaçioin chimiche da combinâ e ëse sciorbii, eliminando pe natua a polarizzaçion da conçentraçion e a polarizzaçion ohmica. Sto fæto o redue a prescion interna da batteria, con permette a-o proscimo çircolo de carregamento de corrente costante de anâ avanti con ciù liscia e permette a-a batteria de sciorbî ciù carrega. I impulsi intermittenti forniscian a-a batteria un tempo de reaçion à basta, con redue l’evoluçion do gas e megioâ o tasso d’açettaçion da corrente de carregamento da batteria.
A carrega de l'impulso a peu megioâ a carrega da batteria e l'effiçensa de scarico, risparmiâ o tempo de carregamento e estende a duâ da batteria, ma çerte condiçioin devan ëse soddisfæte.
Dæto che e battëie de litio de lit{0}çion se basan sorviatutto in sciô movimento de reçiproca di ioin de litio into catòdo, inte l’anòdo e inte l’elettrolito durante a carrega e a scarica, l’aumento do tasso de movimento e do coeffiçente de diffuxon o l’é essençiale pe razzonze l’obiettivo de risparmiâ tempo e megioâ a reisa de carrega. Un tasso de carregamento ò unna distribuçion inadattâ o no l'arriësce solo à razzonze l'intençion dexidiâ, ma o l'accelerà ascì l'invegiamento de battëie. Comme se vedde inta figua 11-2, ciù erto o tascio de carregamento, ciù picciña a l'é a capaçitæ de carregabile.
L’analixi caratteristica elettrochimica a mostra che o tasso de carregamento de battëie de litio [0}}oin o l’é limitou pe-o ciù da-o tasso de diffuxon di ioin de litio e e caratteristiche di materiali d’elettrodi poxitivi e negativi. Pe mezo de l’equaçion (11{3}3).
Inta formola, o CL o rappresenta a conçentraçion de litio. x o rappresenta a distansa de diffuxon; t o rappresenta o tempo de diffuxon; e DLi o rappresenta o coeffiçente de diffuxon de litio.
Di studdi an mostrou che e battëie de litio en de battëie mostran doî periodi de invegiamento a-a spedia durante e preuve do çiclo:
1) O periodo de formaçion do film SEI (Interfase d’elettroliti sòlidi), un proçesso ch’o consumma unna porçion di ioin de litio à dispoxiçion pe formâ o film SEI in sciâ superfiçie di elettrodi.
2) A-a fin de ògni çiclo de carrega, a rexistensa a-a migraçion di ioin de litio inta fase liquida drento da batteria a l’é relativamente picciña, tanto che o coeffiçente de diffuxon inta fase sòlida o l’é relativamente piccin. De conseguensa, se a corrente de carrega a l’é tròppo grande in sciâ fin do çiclo de carrega, un gran numero de ioin de litio o se conçentra in sciâ superfiçie de l’elettrodo, ch’a peu portâ de lengê a-a formaçion de metallo de litio e redue o contegnuo di ioin de litio.
A formaçion do cine SEI a l'à un impatto scignificativo in sciâ duâ da batteria. Se no se peu formâ un bon film SEI, sciben che a batteria a peu avei unn’effiçensa de carrega/scarica e de capaçitæ deuviâ inte fase de carrega/scarga de comenso, a capaçitæ a se diminuisce de mainea fòrte co-o numero de çicli de çiclo, mascime inte modalitæ de carregamento de impulso basso en basse. De conseguensa, a perdia de litio. Tutte e mainee, a corrente durante a carrega de l'impulso a no dovieiva ëse tròppo erta. A corrente eccesciva a pròvochià a formaçion de pellicola SEI despægia, l’ingrosso a-a spedia pe-o film SEI e un aumento scignificativo da rescistensa, con redue o numero de ioin utilizzabili e portâ a-a perdia de capaçitæ.
A carrega à impulso a deuvia sorviatutto e pause de carrega ò a descharge inversa pe eliminâ a polarizzaçion into proçesso de carregamento. A polarizzaçion a l’é ligâ streitamente a-o tipo de battëie, a-o proçesso de produçion e a-e propietæ do materiale, e e seu variaçioin en complesse. Con di megioamenti continui inta tecnologia de battëie, a polarizzaçion a l’é stæta ben controllâ. Donca, i avvantaggi de modalitæ de carregamento convençionale no son coscì prononçiæ. L’é neçessäio combinâ di parametri caratteristichi de battëia relevanti pe-o monitoraggio reale e reali e regolâ l’ampiessa e o çiclo da carrega de l’impulso pe mantegnî a batteria inte condiçioin de fonçionamento ottimale en stæte descrite ciù avanti.
Metodo de carregamento spedio ReflexTM
O metodo de carregamento spedio ReflexTM o l’é unna tecnologia brevettâ inti Stati Unii, progettæ a-o comenso pe-a carrega de nichel en de battëie de cadmio. Sto metodo de carregamento o l’ammerma o problema de l’effetto da memöia de battëie de nichel{2}cadmio, e donca redue scignificativamente o tempo de carregamento spedio. In confronto a-i metodi de carregamento à impulso, a caratteristica ciù grande do metodo de carrega spedia ReflexTM a l’é l’azzonta de un impulso negativo. O seu meccanismo o deuvia l’effetto «barratô» fornio da-o impulso negativo pe eliminâ e ampolle generæ in sciâ superfiçie de l’elettrodo into corso do proçesso de reaçion, con redue l’aumento da temperatua e aumentâ a rexistensa interna durante a carrega de battëie. Sto fæto o permette de convertî l’energia elettrica inte l’energia chimica drento da batteria o ciù do tutto poscibile, con aggiuttâ à eliminâ a polarizzaçion da conçentraçion provocâ da-a diffuxon lenta, con megioâ o tasso d’utilizzaçion di materiali attivi drento da batteria e donca aumentando o numero de çicli de carrega.
Comme se vedde inta figua 11-6, un çiclo de travaggio do metodo de carrega spedia ReflexTM o comprende træ fase: un impulso de carregamento avanti, un impulso de descharge inverso e unna pausa inta carrega pe-a manutençion. A fonçion de l’impulso de carregamento avanti a l’é de fornî unna corrente de impulso d’ampiessa poxitiva pe carricâ a batteria; a fonçion de l’impulso de descharge inversa inversa a l’é de fâ de mòddo che i ioin elettroliti se diffoñan de forma ciù uniforme pe retardâ a reaçion de polarizzaçion drento da batteria, megioando coscì l’effiçensa de carrega e aumentâ a duâ da batteria; a fonçion da fase de carregamento de fermâ a l’é de fâ de mòddo che i ioin elettroliti se diffondon de mainea ciù uniforme e ammerman o fenòmeno da polarizzaçion, megioando coscì a reisa de carregamento e estende a duâ da batteria.
Metodo de carregamento d'intermitaçion corrente veuo
O metodo de carregamento intermittente variabile o se basa in sciâ carrega de corrente costante e in sciâ carrega de impulso, comme se vedde inta figua 11{{1}7. A seu caratteristica a l’é che a seçion de carregamento de corrente costante a l’é sostituia da unna seçion de carregamento de corrente variabile limitâ de tenscion. Inte fase prinçipæ da carrega, se deuvia o metodo de carregamento de corrente variabile pe garantî unna corrente de carregamento ciù erta e ottegnî a ciù parte da quantitæ de carrega.
Inte fase ciù tarde de carregamento, se deuvia unna fase de carregamento de tenscion costante pe ottegnî o sorvecarrego e restörâ a batteria à un stato carregou à reo. Con fermâse intermittentemente a carrega, l’oscigeno e l’idrògeno produto da-a reaçion chimica inta batteria an tempo pe commun e ëse sciorbii, eliminando pe natua a polarizzaçion da conçentraçion e a polarizzaçion ohmica. Sto fæto o redue a prescion interna da batteria, con permette a-o proscimo çircolo de carrega de corrente costante de anâ avanti ciù sensa problemi e permette a-a batteria de sciorbî ciù elettriçitæ.
In sciâ base do metodo de carregamento intermittente de corrente variabile, l’é stæto propòsto un metodo de carregamento de tenscion variabile, comme se vedde inta figua 11-8. A differensa tra a tenscion variabile e i metodi de carregamento de corrente variabile a l’é che a primma fase a no l’é unna corrente costante intermittente, ma a tenscion costante intermittente.
Confrontando e figue 11-7 e 11-8, se peu nottâ che a figua 11-8 a reflette megio a curva de carrega ottimale. Inte ògni fase de carregamento de tenscion costante, apreuvo a-a carrega de tenscion costante, a corrente de carregamento a se reduxe pe natua de mainea esponençiale, co-a caratteristica che a corrente de battëia açettabile a se reduxe de maniman into proçesso de carregamento.
Entraçioin variabile, Onda de corrente variabile Penso Pöco de livello intermitante e Negativo Zero.
Combinâ i avvantaggi da carrega de impulso, a carrega spedia de reflexTM, a carrega intermittente corrente variabile e a carrega intermittente de tenscion variabile, a tenscion variabile, l’onda de corrente variabile e o metodo de carregamento à l’insegnamento e o l’é stæto sviluppou e applicou. O contròllo do çircuito de carregamento pe-i impulsi o s’attreuva pe-o sòlito inte doe categorie:
1) L’ampiessa da corrente d’impulso a l’é variabile, mentre a frequensa do segnâ PWM (potensa PWM) a l’é fissa.
2) L’ampiessa da corrente d’impulso a l’é costante, mentre a frequensa do segnâ PWM a se peu regolabile.
A figua 11-9 a deuvia unna modalitæ de contròllo despægia da ste doe: tanto l’ampiessa da corrente de l’impulso comme a frequensa do segnâ PWM en fisci, mentre o çiclo de travaggio PWM o se peu regola. Azzonzendo unna fase de carregamento/proiettamento intermittente, se peu ottegnî ciù carrega inte un tempo ciù curto, con megioâ a capaçitæ d'açettaçion de carregamento da batteria.
Ògni modalitæ de carregamento a l’à i seu avvantaggi e a portâ d’applicaçion. Tutte e mainee, con l'uso esteiso di veicoli elettrichi, a domanda de speditessa de carrega a l'é apreuvo à cresce, ch'a pòrta à l'emerscion da carrega intelligente. A carrega intelligente a l'ammia sorviatutto à carricâ do tutto a batteria ò de razzonze unna capaçitæ de serie inte un tempo curto. Sto fæto o s'ottëgne con regolâ o valô corrente segondo o Stato do Stato (SOC) da batteria e o Stato de Sanitæ (SOH), ch'o rende o tempo de carregamento comparabile à quello de remunâ un veicolo tradiçionale.
A carrega intelligente a l'à attræto l'attençion esteisa. I reçercatoî inte tutto o mondo se conçentran de resòrse scignificative in sciâ reçerca in sciâ reçerca de strategie de contròllo de carregamento pe megioâ i tasci de carregamento, tanto che se garantisce de mainea efficaçe a duâ da batteria. Sto chì, à seu vòtta, o l'accresce a prattiçitæ e l'açettaçion soçiale di veicoli elettrichi.
