Teknologi pengecasan pantas dan sistem pengurusan bateri untuk bateri litium

Teknologi pengecasan pantas dan sistem pengurusan bateri untuk bateri litium

Teknologi pengecasan pantas dan sistem pengurusan bateri bateri litium adalah arahan penyelidikan penting dalam bidang kenderaan elektrik dan peranti mudah alih. Teknologi pengecasan pantas boleh memendekkan masa pengecasan bateri dengan ketara dan meningkatkan kemudahan pengecasan pengguna, manakala sistem pengurusan bateri boleh memastikan keselamatan dan jangka hayat pengecasan bateri. Kami akan memperkenalkan secara ringkas status penyelidikan, cabaran dan prospek teknologi pengecasan pantas bateri litium dan sistem pengurusan bateri.

1、 Teknologi pengecasan pantas untuk bateri litium

（1） Prinsip dan Reka Bentuk Pengecasan Pantas

1）. Prinsip pengecasan pantas: Teknologi pengecasan pantas bateri litium terutamanya dicapai dengan mengoptimumkan bahan bateri, menambah baik struktur bateri dan mengawal proses pengecasan. Contohnya, menggunakan bahan elektrod berkapasiti tinggi, menukar struktur elektrod, melaraskan komposisi elektrolit, dsb. boleh meningkatkan kelajuan pengecasan dan penggunaan kapasiti bateri.

2）. Reka bentuk bekalan kuasa pengecasan pantas: Untuk memenuhi keperluan pengecasan kuasa tinggi, adalah perlu untuk mereka bentuk bekalan kuasa pengecasan yang cekap dan stabil. Contohnya, menggunakan pengecas kuasa tinggi dan mengguna pakai reka bentuk kolaboratif perkakasan perisian boleh meningkatkan kecekapan pengecasan dan kestabilan kuasa dengan berkesan.

3）. Reka bentuk pengurusan terma dan penyejukan: Semasa pengecasan pantas, sejumlah besar haba dijana, dan pengurusan haba dan reka bentuk penyejukan yang berkesan diperlukan untuk mengelakkan bateri terlalu panas dan rosak. Penggunaan peranti pelesapan haba, paip haba, penyejukan cecair dan teknologi lain boleh mengawal suhu dengan berkesan semasa proses pengecasan.

（2） Jenis pengecasan pantas

1）. Pengecasan kuasa tinggi: Dengan meningkatkan arus pengecasan untuk meningkatkan kelajuan pengecasan, tetapi mengambil kira keselamatan dan jangka hayat bateri.

2）. Algoritma pengecasan pantas: Dengan mengoptimumkan strategi kawalan arus dan voltan semasa proses pengecasan, ia meningkatkan kecekapan dan kelajuan pengecasan.

3）. Bahan pengecasan pantas: Bangunkan bahan elektrod positif dan negatif dengan kekonduksian ion tinggi dan keupayaan pemasukan/pengekstrak ion litium yang cepat untuk meningkatkan kelajuan pengecasan.

2、 Sistem pengurusan bateri litium

Sistem Pengurusan Bateri (BMS) ialah sistem kritikal yang bertanggungjawab untuk memantau, mengawal dan melindungi bateri litium. Ia terutamanya termasuk fungsi berikut:

1）. Pemantauan status bateri: Sistem pengurusan bateri perlu memantau status bateri, termasuk parameter seperti voltan, arus dan suhu. Dengan menggunakan penderia dan litar pemantauan, maklumat status masa nyata bateri boleh diperolehi.

2）. Kawalan proses pengecasan: Sistem pengurusan bateri perlu mengawal proses pengecasan untuk mencapai pengoptimuman kadar pengecasan, masa pengecasan, dll. Penggunaan algoritma pengecasan pintar dan strategi kawalan boleh memastikan keselamatan dan kecekapan proses pengecasan.

3）. Teknologi pengimbangan bateri: Semasa proses pengecasan, mungkin terdapat ketidakseimbangan antara sel bateri, yang membawa kepada pengurangan kecekapan pengecasan dan hayat bateri. Penggunaan teknik pengimbangan bateri, seperti pengimbangan dinamik dan pengimbangan statik, boleh meningkatkan prestasi dan jangka hayat pek bateri.

4）. Diagnosis dan perlindungan kerosakan: Sistem pengurusan bateri perlu menjalankan diagnosis dan perlindungan kerosakan untuk mengelakkan kerosakan prestasi bateri atau kemalangan keselamatan yang disebabkan oleh pengecasan berlebihan, nyahcas, lebihan arus dan situasi lain. Dengan menggunakan langkah pengesanan dan perlindungan kerosakan, kebolehpercayaan dan keselamatan bateri boleh dipertingkatkan.

3. Cabaran Yang Dihadapi

1）. Kawalan kenaikan suhu: Semasa pengecasan pantas, sejumlah besar haba mudah dihasilkan, dan adalah perlu untuk mengawal dan mengurus suhu bateri dengan berkesan untuk mengelakkan terlalu panas dan kerosakan pada bateri.

2）. Keperluan peralatan mengecas: Mencapai pengecasan pantas memerlukan kuasa yang lebih tinggi dan peralatan pengecasan yang lebih maju, dan pembinaan dan pelaburan infrastruktur yang berkaitan juga merupakan cabaran.

3）. Keselamatan: Pengecasan pantas menimbulkan bahaya keselamatan tertentu, seperti terlalu panas dan terlalu mengecas bateri. Sistem pengurusan bateri yang ketat diperlukan untuk memastikan keselamatan proses pengecasan.

4）. Pertimbangkan hayat bateri: Proses pengecasan pantas mempunyai kesan yang ketara ke atas hayat bateri, dan keseimbangan antara prestasi dan hayat bateri perlu dipertimbangkan secara menyeluruh dalam reka bentuk teknologi pengecasan pantas dan sistem pengurusan bateri.

4、 Arah R&D

1）. Penyelidikan dan pembangunan bahan baharu: Menyelidik dan membangunkan bahan elektrod dengan kapasiti tinggi, kekonduksian tinggi dan kestabilan berbasikal yang baik untuk memenuhi keperluan pengecasan pantas.

2）. Teknologi peralatan pengecasan: Bangunkan pengecas dan sistem kuasa yang cekap dan berkuasa tinggi untuk meningkatkan kecekapan dan kestabilan pengecasan.

3）. Pengurusan bateri pintar: Berdasarkan kecerdasan buatan dan teknologi data besar, bangunkan sistem pengurusan bateri pintar untuk mencapai kawalan pengecasan dan ramalan kerosakan yang lebih tepat, meningkatkan prestasi dan jangka hayat bateri.

4）. Piawaian pengecasan pantas bersatu: Membangunkan piawaian dan protokol pengecasan pantas bersatu, menggalakkan saling kendali antara peralatan pengecasan dan bateri, dan menggalakkan pembangunan industri dan aplikasi teknologi.