Teknologi pengisian cepat dan sistem manajemen baterai untuk baterai lithium

Teknologi pengisian cepat dan sistem manajemen baterai untuk baterai lithium

Teknologi pengisian cepat dan sistem manajemen baterai baterai litium merupakan arah penelitian penting di bidang kendaraan listrik dan perangkat portabel. Teknologi pengisian cepat dapat mempersingkat waktu pengisian daya baterai secara signifikan dan meningkatkan kenyamanan pengisian daya pengguna, sementara sistem manajemen baterai dapat memastikan keamanan dan masa pakai pengisian daya baterai. Kami akan memperkenalkan secara singkat status penelitian, tantangan, dan prospek teknologi pengisian cepat baterai lithium dan sistem manajemen baterai.

1、 Teknologi pengisian cepat untuk baterai litium

（1） Prinsip dan Desain Pengisian Cepat

1）. Prinsip pengisian cepat: Teknologi pengisian cepat baterai litium terutama dicapai dengan mengoptimalkan bahan baterai, memperbaiki struktur baterai, dan mengendalikan proses pengisian daya. Misalnya, penggunaan bahan elektroda berkapasitas tinggi, mengubah struktur elektroda, menyesuaikan komposisi elektrolit, dll. dapat meningkatkan kecepatan pengisian dan pemanfaatan kapasitas baterai.

2）. Desain catu daya pengisian cepat: Untuk memenuhi kebutuhan pengisian daya tinggi, perlu dirancang catu daya pengisian daya yang efisien dan stabil. Misalnya, menggunakan pengisi daya berdaya tinggi dan mengadopsi desain kolaboratif perangkat lunak dan perangkat keras dapat secara efektif meningkatkan efisiensi pengisian daya dan stabilitas daya.

3）. Manajemen termal dan desain pendinginan: Selama pengisian cepat, sejumlah besar panas dihasilkan, dan manajemen termal serta desain pendinginan yang efektif diperlukan untuk mencegah baterai terlalu panas dan rusak. Penggunaan perangkat pembuangan panas, pipa panas, pendingin cair, dan teknologi lainnya dapat mengontrol suhu secara efektif selama proses pengisian.

（2） Jenis pengisian cepat

1）. Pengisian daya tinggi: Dengan meningkatkan arus pengisian untuk meningkatkan kecepatan pengisian, namun mempertimbangkan keamanan dan masa pakai baterai.

2）. Algoritme pengisian cepat: Dengan mengoptimalkan strategi kontrol arus dan tegangan selama proses pengisian daya, ini meningkatkan efisiensi dan kecepatan pengisian daya.

3）. Bahan pengisian cepat: Mengembangkan bahan elektroda positif dan negatif dengan konduktivitas ion tinggi dan kemampuan penyisipan/ekstraksi ion lithium yang cepat untuk meningkatkan kecepatan pengisian daya.

2、 Sistem manajemen baterai litium

Sistem Manajemen Baterai (BMS) adalah sistem penting yang bertanggung jawab untuk memantau, mengendalikan, dan melindungi baterai litium. Ini terutama mencakup fungsi-fungsi berikut:

1）. Pemantauan status baterai: Sistem manajemen baterai perlu memantau status baterai, termasuk parameter seperti voltase, arus, dan suhu. Dengan menggunakan sensor dan sirkuit pemantauan, informasi status baterai secara real-time dapat diperoleh.

2）. Kontrol proses pengisian daya: Sistem manajemen baterai perlu mengontrol proses pengisian daya untuk mencapai optimalisasi laju pengisian daya, waktu pengisian daya, dll. Penggunaan algoritme pengisian daya cerdas dan strategi kontrol dapat memastikan keamanan dan efisiensi proses pengisian daya.

3）. Teknologi penyeimbang baterai: Selama proses pengisian daya, mungkin terjadi ketidakseimbangan antar sel baterai, sehingga menyebabkan penurunan efisiensi pengisian daya dan masa pakai baterai. Penggunaan teknik penyeimbangan baterai, seperti penyeimbangan dinamis dan penyeimbangan statis, dapat meningkatkan kinerja dan masa pakai baterai.

4）. Diagnosis dan perlindungan kesalahan: Sistem manajemen baterai perlu melakukan diagnosis kesalahan dan perlindungan untuk menghindari kerusakan kinerja baterai atau kecelakaan keselamatan yang disebabkan oleh pengisian daya yang berlebihan, pengosongan, arus berlebih, dan situasi lainnya. Dengan menerapkan deteksi kesalahan dan tindakan perlindungan, keandalan dan keamanan baterai dapat ditingkatkan.

3[UNK] Tantangan yang Dihadapi

1）. Kontrol kenaikan suhu: Selama pengisian cepat, sejumlah besar panas mudah dihasilkan, dan suhu baterai perlu dikontrol dan dikelola secara efektif untuk mencegah panas berlebih dan kerusakan pada baterai.

2）. Persyaratan peralatan pengisian daya: Untuk mencapai pengisian cepat memerlukan daya yang lebih tinggi dan peralatan pengisian daya yang lebih canggih, dan pembangunan serta investasi infrastruktur terkait juga merupakan tantangan.

3）. Keamanan: Pengisian daya yang cepat menimbulkan bahaya keamanan tertentu, seperti panas berlebih dan pengisian daya baterai yang berlebihan. Sistem manajemen baterai yang ketat diperlukan untuk menjamin keamanan proses pengisian daya.

4）. Pertimbangkan masa pakai baterai: Proses pengisian cepat memiliki dampak yang signifikan terhadap masa pakai baterai, dan keseimbangan antara kinerja dan masa pakai baterai perlu dipertimbangkan secara komprehensif dalam desain teknologi pengisian cepat dan sistem manajemen baterai.

4[UNK] arah penelitian dan pengembangan

1）. Penelitian dan pengembangan material baru: Meneliti dan mengembangkan material elektroda dengan kapasitas tinggi, konduktivitas tinggi, dan stabilitas bersepeda yang baik untuk memenuhi kebutuhan pengisian cepat.

2）. Teknologi peralatan pengisian daya: Mengembangkan pengisi daya dan sistem daya yang efisien dan berdaya tinggi untuk meningkatkan efisiensi dan stabilitas pengisian daya.

3）. Manajemen baterai cerdas: Berdasarkan kecerdasan buatan dan teknologi data besar, kembangkan sistem manajemen baterai cerdas untuk mencapai kontrol pengisian daya dan prediksi kesalahan yang lebih akurat, meningkatkan kinerja dan masa pakai baterai.

4）. Standar pengisian cepat terpadu: Mengembangkan standar dan protokol pengisian cepat terpadu, mendorong interoperabilitas antara peralatan pengisian daya dan baterai, serta mendorong pengembangan industri dan penerapan teknologi.