Как безопасно ускорить зарядку аккумуляторной батареи

Зарядка аккумуляторов требует правильной скорости, зависящей от химического состава аккумуляторных элементов и других характеристик. Появилось много зарядных устройств с функциями ускоренной, быстрой или сверхбыстрой зарядки, однако нужно знать о возможных последствиях их использования с разными типами батарей.

Как производители улучшают безопасность литий-ионных аккумуляторов

О быстрой зарядке простыми словами

Вообразите, что аккумуляторная батарея – это бак, который нужно наполнить водой по трубопроводу из подающего резервуара. Вода в этом примере представляет электроэнергию, трубопровод – электрические цепи, провода. В такой системе скорость потока воды – это сила тока, а давление водного столба в подающем резервуаре – это напряжение. Бак наполниться быстрее, если ускорить поток или повысить давление. Таким образом, для быстрой зарядки нужно наращивать силу тока и (или) напряжение.

Если умножить величину напряжения на величину силы тока, то определим общее количество электроэнергии или мощность. Любая зарядная система всегда ограничена по мощности, с которой она готова справиться. Превышение пределов возможностей ее компонентов может привести к перезарядке, перенапряжению, перегреву, тепловому разгону и другим неприятностям. Нужно убедиться, что зарядное устройство, кабель и батарея способны выдержать быстрый заряд.

Вот несколько важных правил:

Всегда заряжайте аккумулятор при умеренной или комнатной температуре.
Никогда не проводите быструю зарядку на жаре или морозе.
Убедитесь в совместимости зарядного устройства, а также возможности автоматически переключаться в обычный режим.
Не каждый аккумулятор способен заряжаться быстро. Нужно знать его химсостав, энергоемкость, допустимую максимальную скорость заряда.

Как внутреннее сопротивление влияет на производительность литий-ионных батарей

Как заряжают свинцово-кислотные аккумуляторы

Свинцово-кислотные, а также некоторые никель-кадмиевые батареи заряжаются медленно. Они подвергаются постоянному заряду до достижения уровня 70% SoC. Затем зарядное устройство снижает ток и выполняет дозарядку оставшихся 30% емкости. После достижения уровня 100% SoC на свинцовую АКБ может подаваться плавающий заряд, чтобы предотвратить саморазряд. Максимальный зарядный ток может составлять 20% емкости (0,2 С), что позволяет зарядить АКБ за 6-8 часов.

Как заряжают литий-ионные аккумуляторы

Литий-ионные батареи способны быстро заряжаться. На основном этапе используются токи 0,5–1 С, на этапе дозарядки ток постепенно снижается. Важно избегать перезаряда, поскольку он может вызвать перегрев, окисление анода и проблемы с безопасностью. По этой причине защитный контроллер прерывает процесс при достижении порога напряжения.

Многие литий-ионные батареи оснащены «умной» системой управления (BMS), способной регулировать внутреннюю температуру и другие важные параметры. Однако следует помнить, что любое повреждение контроллера или BMS может привести к перезаряду и тепловому разгону.

Сравниваем четыре популярных типа литий-ионных батарей

зарядка литиевых аккумуляторов погрузчика

Показатель C помогает определить, насколько быстро заряжается и разряжается батарея. Он означает скорость разрядного/зарядного тока. Так, при емкости 100 А·ч и скорости разряда 1С, аккумулятор отдаст 100 Ампер за час.

В зависимости от зарядного устройства, зарядка литий-ионной батареи может быть:

Ускоренная – скорость заряда 0,3-0,5 С. Она длится 3–5 часов.
Быстрая – скорость заряда 1С. Она происходит в течение 1 часа или чуть более.
Сверхбыстрая. Она длится 10–30 минут, но возможна только для специальных литий-ионных аккумуляторов, выдерживающих скорость заряда от 1С до 10С. Максимальный уровень заряда составляет 70% (SoC), поскольку этап дозарядки исключается.

Важно понимать, что быстрая или сверхбыстрая зарядка – это дополнительная нагрузка на литий-ионный аккумулятор. Она приводит к сокращению срока службы (числа циклов). Обязательно проконсультируйтесь с производителем, чтобы выяснить, насколько это безвредно и безопасно в вашем случае.

Материалы сайта не подлежат использованию кем-либо, в какой бы-то ни было форме, включая воспроизведение, распространение, переработку, не иначе как с письменного разрешения редакции Forklift.Blog. Использование материалов сайта без разрешения его владельца является нарушением авторских прав и преследуется по закону.

Темы этой статьи:

Тяговые АКБ

Свинцово-кислотные АКБ

Литий-ионные АКБ

Автор статьи: Энергинский К.А.
Специалист по аккумуляторной технологии
Автор-эксперт в области литий-ионных аккумуляторов

Опубликовано: 23 июля 2022