Ашыкча ток деген эмне?

Ашыкча ток батареядан ал үчүн курулгандан көбүрөөк ток жеткирүү же кабыл алуу суралып жатканын билдирет. Ушунчалык жөнөкөй. Клетка ысып, химия стресске кабылат жана эч ким кирбесе, нерселер четтен кетет.

Мен бул көйгөйдү талаадан кайтарууда дайыма көрөм. Пакеттер күйүп кеткен издер, эриген тилкелер, сыртынан жакшы көрүнгөн, бирок ички өлчөмдүү клеткалар менен кайтып келишет. Ондун тогуз жолу, кимдир бирөө өтө көп ток тартты же коргоо иштебей калды.

Литий клеткалары катуу чектерге ээ. Үзгүлтүксүз 10А үчүн бааланган клетка бөлмө температурасында күнү бою 10Ага чыдайт. Аны 15А чейин түртүп, ички температура көтөрүлөт. Аны 30Ага түртүңүз жана бир нерсе бергенге чейин сизде балким секунд бар.

Литий клеткасында жылуулуктун пайда болушу I²Rден кийин болот. Кадимки 18650 боюнча ички каршылык клетканын жана анын жашына жараша 15-30mΩ тегерегинде отурат. Сандарды 25мΩ клеткада иштетиңиз.

10Ада: 10² × 0.025=2.5Вт 20Ада: 20² × 0.025=10Вт 40Ада: 40² × 0.025=40В

Ошол 40 Вт болот банканын ичине кире турган жери жок. Клетканын температурасы кескин көтөрүлөт. Электролит 80 градуска жакын бузула баштайт. 130 градустан жогору, сепаратор иштебей калышы мүмкүн. Андан кийин, термикалык качуу реалдуу мүмкүнчүлүк болуп калат.

Ашыкча токту заряддоо ошол эле физикага ылайык, бирок кошумча көйгөй менен коштолот. Литий каптоо. Заряддын агымын өтө жогору түртүңүз жана аноддун бетинде литий металлы туура аралашуунун ордуна. Бул каптоо кубаттуулугу туруктуу жоготуу болуп саналат. Ошондой эле дендрит пайда болуу коркунучун жаратат.

Overcurrent

Сырткы шортыөндүрүүчүлөр моюнга алгандан да көп болот. Коргоодогу бош бурама. Ракка сүртүлгөн бузулган зым. Суу өтүүчү жолду пайда кылат. Мен таңгак туташтыргычынын конструктордук кемчилиги бар экенин эске алуу боюнча иштедим, ал орнотуу учурунда оң пин корпустун жерге тийип калышына жол берди. Аны эч ким кармай электе миңдеген пачкалар чыгып кетти.

Жүктөө каталарыэлектр инструменттеринин тиркемелеринде дайыма көрсөтүлөт. Чачталган моторлор 6-8x иштеп жаткан ток менен токтойт. FOC башкаруусу бар щеткасыз стенддерди жакшыраак кармайт, бирок дагы эле катуу секирет. Мотор контроллери бул жөнүндө эч нерсе кылабы же жокпу, батарейка ошол тикти көрөт.

Заряддагыч көйгөйлөртымызын болушат. 3S таңгагына сайылган 4S таңгагы үчүн иштелип чыккан заряддагыч. Чыңалуу чектөөлөрү дагы деле иштеши мүмкүн, бирок учурдагы профиль туура эмес. Же заряддагычтын сезүү сызыгы үзүлүп, заряддагыч бир нерсе иштемейинче толук токту түртөт.

Клетка туура эмессериялык пакеттерде тымызын. Сериялуу төрт клетка, үчөө 3000 мАч, алардын бири чындыгында 2700 мАч, анткени ал алты ай бою ысык кампада отурду. Ошол алсыз клетка биринчиден толук зарядга тийет. Калган үчөө түртө беришет. Ал алсыз клетка ашыкча заряддалып, газды пайда кылат, ысыйт, эми сизде бир клетканын ичинде жергиликтүү ашыкча токтун абалы пайда болуп, таңгак чыңалуусу жакшы көрүнөт.

Дароо натыйжасы жылуулук болуп саналат. 2x рейтингинде туруктуу ашыкча ток бир нече мүнөттүн ичинде көпчүлүк клеткаларды 60 градуска түртөт. Клетка, кыязы, аман калат, бирок цикл жашоосуна сокку болот.

Кайталануучу ашыкча агымдагы окуялар жыйынды зыянды жаратат. Аноддогу SEI катмары калыңдайт. Ички каршылык күчөйт. Сыйымдуулугу өчүп баратат. 3000mAh жана 20mΩ менен башталган клетка 200 кыянаттык циклден кийин 2400mAh жана 35mΩ болушу мүмкүн. Ал туура колдонууда 800 цикл жасамак.

Катуу ашыкча токтун-кыска туташуусу-секундда уячаны бүтүрүшү мүмкүн. Клетканын ички каршылыгы эмне менен чектелсе, ток туу чокусуна жетет. Толук заряддалган жогорку{4}}18650 катуу кыска токко агызуу 200-300А заматта токту көрө алат. Табылган ширетүүлөр көбүнчө биринчи бузулуу чекити болуп саналат. Эгер тилкелер кармалып турса, желе түрмөгү ушунчалык тез ысып, бир нече секунданын ичинде желдетүү башталат.

Мен лабораторияда позитивдүү капкакты ушунчалык катуу чыгарып салган клеткаларды көрдүм. Кыска туташуу реакциясын текшерүүдө коопсуздук көз айнектери милдеттүү эмес.

Overcurrent

Жакшы пакет дизайн бир нече коргоо механизмдерин колдонот. Ар бир ката режимин бир да түзмөк башкара албайт.

PTCsкадыр-барктуу өндүрүүчүлөрдүн көбү цилиндр клеткалардын ичинде отуруп. Алар түздөн-түз токтун эмес, температуранын негизинде каттайт. PTC 7A кармап турууга жана 15Ага чыгууга бааланышы мүмкүн, бирок сапар механизми жылуулук болуп саналат. Жооп берүү убактысы жай-жүздөгөн миллисекунддан секундага чейин. PTCs сизди катуу кыскантан куткара албайт. Алар орточо ашыкча агымды кармашат жана пакетти муздатуу үчүн убакыт беришет.

Сактагычтарбир жолу үйлөп, жарылып калыңыз. Пакет{1}}деңгээлиндеги сактагычтардын өлчөмү нормалдуу иштөө тогунан жогору, ылдамдык жана өткөөл мезгилдердин чеги менен. 10А үзгүлтүксүз пакетте 15А тез күйгүзүүчү-болгон сактагыч колдонулушу мүмкүн. Сақтандыргыч катуу кыска ылдамдыкты PTCге караганда тезирээк тазалайт, эреже катары, ката агымдары жогору болгондо 100 мс астында. Бирок ал пакетти биротоло өлтүрөт. Кепилдик дооматтары артынан.

Коргоо ICсезгич резистор аркылуу токту көзөмөлдөө. Seiko, TI жана башкалардын жалпы бөлүктөрү тышкы резисторлор аркылуу программалануучу же ички катуу коддолгон ашыкча токтун босогосун камсыз кылат. Адатта, аныктоо кечигүүлөрү 8-24 мс. Кыска туташууну аныктоо тезирээк, көбүнчө 500мкс төмөн. Пакетти ажыратуу үчүн IC тышкы FETтерди айдайт.

Сезим резисторунун мааниси маанилүү. 5mΩ сезүүчү резистор жакшыраак чечүүнү берет, бирок жогорку токтарда көбүрөөк чыңалууну түшүрүп, көбүрөөк күчтү таркатат. 2mΩ резистор азыраак кубаттуулукту коротуп, бирок сезимтал алдыңкы чекти талап кылат. Көпчүлүк керектөө пакеттери учурдагы класска жараша 3-10mΩ колдонушат.

BMSчоңураак пакеттерде интеллект кошот. Жөн эле саякат/жок-сапар эмес, активдүү учурдагы чектөө. Температуранын-компенсацияланган босоголору. Диагностика үчүн окуяларды каттоо. Жакшы BMS клетканын температурасы жогорулаган сайын ашыкча токтун чектөөлөрүн азайтып, динамикалык жүктөмдөрдүн астында да клеткаларды коопсуз иштөө терезесинде кармап турат.

CIDsички клеткалар акыркы{0}}катуу механикалык коргоону камсыз кылат. Учурдагы үзгүлтүккө учуратуу аппараты ички басымдын күчөшүндө ишке кирет. CID сапарга чыкканда, клетка олуттуу стресске кабылган. CID активдештирүү, адатта, клетка сыныктарын билдирет.

Берилиштер жадыбалынын рейтингдери конкреттүү шарттарды камтыйт. Үзгүлтүксүз 15А үчүн бааланган Samsung 30Q 25 градустук чөйрөнү жана адекваттуу муздатууну талап кылат. Ал клетканы 35 градус чөйрөдө изоляцияланган корпустун ичине жабыңыз жана 15А аны коопсуз температурадан өткөрүп жиберет.

Импульстук рейтингдер жагымдуу көрүнөт, бирок саптар тиркелген. Клетка 10 секундага 30А талап кылышы мүмкүн, бирок бул клетка 25 градуста башталган жана кийинки импульстун алдында муздаганга убакыт бар деп болжолдойт. Калыбына келүү убактысы жок артка-артка-импульстар үзгүлтүксүз ток сыяктуу жылуулукту топтойт.

Заряддоо тарифтери разрядка караганда көбүрөөк консервативдүү. 20А разрядды иштеткен клетка 4А зарядын гана көтөрө алат. Литий каптоо коркунучу себеби болуп саналат. Кремний кошулган аноддор-болгон кээ бир жаңы клеткалар заряддын ылдамдыгына андан да сезгич.

Клетка курагы баарын өзгөртөт. Ички каршылыгы 20 мОм болгон жаңы клетка 30 мОмдогу бир жылдык клеткага караганда 20А жакшыраак иштейт. Пакетти коргоо жаңы клетка спецификацияларын эле эмес,{6}}өмүрдүн акырына- чыдамдуулугун эске алышы керек.

Ар бир таңгак дизайны ашыкча агымды текшерүүнү талап кылат. Сыноочу жабдуулар маанилүү.

Электрондук жүктөр коргоо жооп бергенге караганда агымды тезирээк батып кетиши керек. 10 мс аныктоо кечигүү менен коргоо IC үчүн 1ms кем максаттуу ток жеткен жүк керек. Жай жүктөө ылдамдыгы-жогорулатуу коргоону эрте баштоого мүмкүндүк берет жана жалган ишенимди берет.

Учурдагы өлчөө өткөрүү жөндөмдүүлүгүн талап кылат. 100A боюнча 10mΩ сезүүчү резистор 1V сигнал берет. Чыныгы чокуну басып алуу үчүн кеминде 10 кГц өткөрүү жөндөмдүүлүгү керек, жакшыраак. Туура жерге туташтырылган масштабдуу зонддор таштанды маалыматтарды берген ызы-чуу көйгөйлөрүн болтурбайт.

Температураны тестирлөө бөлмө температурасын тестирлөө өткөрүп жиберген дизайн көйгөйлөрүн камтыйт. Коргоо IC босоголору температурага жараша өзгөрөт. FET Rds(on) жогорку температурада жогорулап, чыңалуунун төмөндөшүн кошот. Sense резистор TCR резистор ката токунан ысыганда маанилүү. Сыноо -20 градус , +25 градус жана +55 градус минималдуу.

Сыноо матрицасы чоңоёт. Заряддын ашыкча ток, разряддын ашыкча ток, кыска туташуу. Ар бири үч температурада. Ар бири бир нече SOC деңгээлинде, анткени клетканын импедансы заряддын абалына жараша өзгөрөт. Статистикалык ишеним үчүн үлгү өлчөмү менен көбөйтүңүз. Кылдат валидация жүздөгөн сыноолорду өткөрөт.

Overcurrent

UL 2054Түндүк Америка базарлары үчүн портативдик батарея топтомдорун камтыйт. Кыска туташуу сыноосу 10 секундага өлүк кыска туташууну колдонот. Пакет күйүп же жарылбашы керек. Температура көзөмөлдөнөт, бирок эч кандай чектөө жок. Бул минималдуу тилке.

IEC 62133-2эл аралык колдонулат. Тышкы кыска туташуу тестирлөө бир саатка же температура турукташтырылганга чейин кармалып турган 100mΩ жалпы схемадан азыраак каршылыкты колдонот. Узактыгы боюнча UL 2054 караганда катуураак.

БУУ 38.3жөнөтүүнү башкарат. Сыноо 5 0,1Ω кем кыска аркылуу талап кылат. Клеткалар же батарейкалар бөлүкчөлөргө бөлүнбөшү же күйүп кетпеши керек. Бул маанилүү, анткени БУУ 38.3 жараксыз болсо, сиздин продуктту мыйзамдуу түрдө ташууга болбойт.

SAE J2464катуу талаптар менен EV колдонмолорду камтыйт. Кыска туташуу каршылыгы 5мΩ чейин төмөндөйт жана жылуулук / механикалык критерийлер конкреттүү.

Бул сыноолорду өткөрүү коргоо дизайны жакшы дегенди билдирбейт. Бул коргоо дизайны сертификациялоо үчүн адекваттуу дегенди билдирет. Чыныгы{2}}кыянаттык сыноо шарттарынан ашып кетиши мүмкүн.

Зым өлчөгүч тынымсыз келип турат. Өлчөмү төмөн зым каршылыкты кошот жана туташууларда жылуулукту жаратат. Зым өзү токту көтөрө алат, бирок кысылган терминалдар же ширетүүчү муундар ысык чекиттерге айланат. "Батареянын иштебей калышы" үчүн кайтарылган таңгактарда көбүнчө уячалар жакшы болуп турганда күйүп кеткен зым терминалдары көрсөтүлөт.

Туташтыргыч тандоо дагы бир алсыз жери болуп саналат. XT60 туташтыргычтары болжол менен 60А үзгүлтүксүз үчүн бааланган. Бул рейтинг кемчиликсиз кысылган жана таза байланыштарды болжолдойт. Иш жүзүндө, ишенимдүүлүк үчүн 30-40% га төмөндөтүлгөн. Андерсон Powerpoles да ушундай ойлорго ээ.

Клеткаларды ширетүүгө көңүл буруу керек. Жакшы ширетүүчү аз каршылык жана механикалык күчкө ээ. Муздак ширетүүчү жакшы көрүнөт, бирок термелүү же термикалык циклде иштебей калат. Күйүп кеткен ширетүү банканы бузуп, алсыз жерди жаратат. Ширетүүчү графиктер тартылуу сыноосу жана каршылыкты өлчөө менен валидациялоону талап кылат.

Жылуулук башкаруу ашыкча ток жөндөмдүүлүгү менен байланышат. Активдүү муздатуусу бар пачка аба агымы жок мөөр басылган таңгакка караганда жогорку агымга туруштук бере алат. Кээ бир конструкциялар температуранын кескин төмөндөшүнө чейин агымдын азайышын баштоо үчүн клеткалардагы термисторлорду колдонушат.

Ашыкча ток литий батареяларын өлтүрөт. Кээде тез, кээде жай, бирок дайыма зыян. Учурдагы чектөөлөр ээнбаш консерватизм эмес, физика жана химия менен байланышкан себептерден улам бар.

Жакшы коргоо бир нече катмарды талап кылат, анткени ар бир коргоо түрүнүн алсыз жактары бар. PTCs жай. Сактагычтар бир-катуу. IC сезүү тактыгына көз каранды. BMS баасын жана татаалдыгын кошот. CIDs клетка мурунтан эле бузулган дегенди билдирет.

Сыноо колдонуунун чыныгы шарттарын жана кыянаттык сценарийлерин чагылдырышы керек. Сертификаттык тесттерден өтүү зарыл, бирок жетиштүү эмес.

Пакеттин дизайн тандоолору-зымдар, туташтыргычтар, термалдар, четтер-коргоо чындап эле коргойбу же кагазда жакшы көрүнөбү, аныктайт.

Мен ишенген клеткалар ырааттуу сапаты жана жарыяланган маалыматтары менен өндүрүүчүлөрдөн келет. Мен ишенген таңгактарда тиркемелердин туура дизайны бар абройлуу сатуучулардын коргоо схемалары колдонулат. Башкасы далилденгенге чейин бардык башка нерселерге этияттык менен мамиле кылынат.