तेजी से चार्जिंग विधि
बैटरी म रासायनिक प्रतिक्रियाओं के गति का अधिकतम करे के लिए, उनके लिए एक पूर्ण आवेश तक पहुंचै मा समय लेत है, अउर सकारात्मक अउर नकारात्मक प्लेट के ध्रुवीकरण का कम या कम करै के समय कम करत है, जेहिसे बैटरी दक्षता मा सुधार होत है, हाल के सालन मा तेजी से फास्ट चार्जिंग तकनीक विकसित भा है। कई आम तौर पर उपयोग किए जाने वाले फास्ट चार्जिंग विधियां नीचे पेश किए जात हैं। इन विधियन का इष्टतम चार्जिंग वक्र के आसपास डिजाइन कीन गा है, जेकर उद्देश्य वास्तविक चार्जिंग वक्र का इष्टतम चार्जिंग वक्र के यथासंभव करीब बनावै का है।
पल्स चार्जिंग विधि
पल्स चार्जिंग पद्धति पहिले एक नाड़ी करंट के साथ बैटरी चार्ज करत है, फिर एक समय के लिए चार्जिंग बंद करत है, अउर फिर एक पल्स करंट के साथ फिर से बैटरी का चार्ज करत है, ई चक्र का दोहरावत है, जइसे कि चित्र 11-5 मा देखा गा है। चार्जिंग पल्स बैटरी से पूरी तरह से चार्ज करत है, जबकि अंतराल ऑक्सीजन अउर हाइड्रोजन के लिए समय के अनुमति देत है जवन रासायनिक प्रतिक्रिया से पुन: संबध करै अउर अवशोषित, प्राकृतिक रूप से एकाग्रता ध्रुवीकरण अउर ओहमिक ध्रुवीकरण का खत्म करै के अनुमति देत है। यहिसे बैटरी के आंतरिक दबाव कम होत है, जेहिसे लगातार वर्तमान चार्जिंग के अगले दौर का ज्यादा सुचारू रूप से आगे बढ़ सकत है अउर बैटरी का ज्यादा चार्ज सोखै मा सक्षम होइ जात है। रुक-रुककर दाल बैटरी का पर्याप्त प्रतिक्रिया समय प्रदान करत हैं, गैस विकास का कम करत हैं अउर बैटरी के चार्जिंग वर्तमान स्वीकृति दर मा सुधार करत हैं।
पल्स चार्जिंग बैटरी चार्जिंग म सुधार कर सकत है अउर दक्षता का निर्वहन कर सकत है, चार्जिंग टाइम बचा सकत है, अउर बैटरी लाइफ का विस्तार कर सकत है, लेकिन कुछ शर्तन का पूरा करै का चाही।
चूंिक लिथियम -यन बैटरी मुख्य रूप से कैथोड, एनोड, और चार्जिंग के दौरान इलेक्ट्रोलाइट म लिथियम आयन के पारस्परिक आंदोलन पर निर्भर करत है, आयन आंदोलन दर और प्रसार गुणांक बढ़ावै अउर चार्जिंग दक्षता मा सुधार करै के लक्ष्य का प्राप्त करै के लिए आवश्यक है। एक अनुचित चार्जिंग दर या वितरण न केवल वांछित लक्ष्य प्राप्त करै मा विफल होई बल्कि बैटरी उम्र बढ़े मा भी तेजी लाई। जैसा कि चित्र 11-2 म दिखाया गया है, चार्जिंग दर जितना अधिक होगा, चार्ज योग्य क्षमता जितना छोटा हो।
इलेक्ट्रोकेमिकल विशेषता विश्लेषण से पता चलत है कि लिथियम - आयुक बैटरी के चार्जिंग दर मुख्य रूप से लिथियम आयन के प्रसार दर अउर सकारात्मक अउर नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री के विशेषता से सीमित है। समीकरण का उपयोग करके (11-3, एक लिथियम-आयन प्रसार समीकरण स्थापित किया जा सकत है।
सूत्र म, सीएल लिथियम -यन एकाग्रता का प्रतिनिधित्व करत है; x प्रसार दूरी का प्रतिनिधित्व करत है; टी प्रसार समय का प्रतिनिधित्व करत है; और डीएलआई लिथियम - आयाम प्रसार गुणांक का प्रतिनिधित्व करत है।
अध्ययन से पता चला है कि लिथियम - आयत बैटरी चक्र परीक्षण के दौरान दो तेजी से उम्र बढ़ने के अवधि प्रदर्शित करत हैं:
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2) हर चार्जिंग चक्र के अंत म, बैटरी के अंदर तरल चरण म लिथियम आयन के पलायन का प्रतिरोध अपेक्षाकृत छोटा है, जबकि ठोस चरण म प्रसार गुणांक अपेक्षाकृत छोटा है। यहिसे, अगर चार्जिंग चक्र के अंत मा चार्जिंग करंट बहुत बड़ा होत है, तौ इलेक्ट्रोड सतह पर बहुत संख्या मा लिथियम आयन केंद्रित होइ, जेहिसे आसानी से लिथियम धातु के गठन होइ सकत है अउर लिथियम आयन सामग्री कम होइ सकत है।
एसईआई फिलिम के गठन का बैटरी जीवन पर काफी असर पड़त है। य द कोई अ छे एसईआई फ म का गठन नह कया जा सकता है, य द बैटरी म शु आत आवेश/डसचार्ज चरण म उ च चार्ज / डशचर्ज दक्षता और उपयोग योग्य क्षमता हो सकता है, तो क्षमता बढ़ती साइकिल गिनती के साथ तेजी से कम होगी, खासकर कम -वर्ती पल्स चार्जिंग मोड म। यहिसे पहिले चरण मा लिथियम - आयाक का नुकसान अपरिहार्य है। यद्यपि पल्स चार्जिंग के दौरान करंट बहुत ज्यादा न होय का चाही। अत्यधिक धारा असमान एसईआई फिलिम का गठन, तेजी से एसईआई फिलिम मोटाई, अउर प्रतिरोध मा महत्वपूर्ण वृद्धि पैदा करै, उपयोगी आयन के संख्या का कम करत है अउर क्षमता हानि का कारण बन जाई।
पल्स चार्जिंग मुख्य रूप से चार्जिंग विराम या रिवर्स डिस्चार्ज का उपयोग करत है ताकि चार्जिंग प्रक्रिया के दौरान ध्रुवीकरण खत्म होइ सकै। ध्रुवीकरण बैटरी प्रकार, निर्माण प्रक्रिया, अउर भौतिक गुण से निकटता से संबंधित है, अउर यहिके भिन्नता जटिल होत है। बैटरी तकनीक मा लगातार सुधार के साथ ध्रुवीकरण का अच्छा नियंत्रित कीन गा है। यहिसे पारंपरिक पल्स चार्जिंग मोड के फायदे उतना उच्चारण नहीं होत हैं। वा तव म - समय मॉनिटरिंग के लिए प्रासंगिक बैटरी विशेषता पैरामीटर को जोड़ना आवश्यक है और बैटरी चार्जिंग के आयाम और चक्र को समायोजित करना जरूरी है ताकि बैटरी इष्टतम संचालन स्थिति - बरत्रिगेंट चार्जिंग मोड म बाद म वर्णित किया गया है।
रिफ्लेक्स TM फास्ट चार्जिंग विधि
रिफ्लेक्सटीएम फास्ट चार्जिंग विधि संयुक्त राज्य अमेरिका मा एक पेटेंट तकनीक है, जेहिका शुरुआत मा मुख्य रूप से चार्जिंग निकेल - कैडमियम बैटरी चार्ज करै खातिर बनावा गा है। यह चार्जिंग विधि निकेल {{2} कैडमियम बैटरी के स्मृति प्रभाव समस्या को कम करत है, इस प्रकार तेज चार्जिंग समय म काफी कम करत है। पल्स चार्जिंग विधियन के तुलना मा, रिफ्लेक्सटीएम फास्ट चार्जिंग विधि के सबसे बड़ी विशेषता एक नकारात्मक नाड़ी का जोड़ है। इसक तं वतमान प्रक्रिया के दौरान इलेक्ट्रोड सतह पर उत्पन्न बुलबुले को खत्म करे के लिए नकारात्मक पल्स द्वारा प्रदान किए गए "बैरियर" प्रभाव का उपयोग करत है, जेहिसे तापमान बढ़ जात है अउर बैटरी चार्जिंग के दौरान आंतरिक प्रतिरोध मा वृद्धि होत है। इससे इलेक्ट्रिकल ऊर्जा को बैटरी के भीतर रासायनिक ऊर्जा म परिवर्तित हो सकत है, जितनी से पूरी तरह से पूरी तरह से प्रसारित हो जात है, धीमी प्रसार के कारण एकाग्रता ध्रुवीकरण को खत्म करे म मदद करत है, बैटरी के भीतर सक्रिय सामग्री के उपयोग दर म सुधार करत है, अउर इस तरह चार्ज - डिस्चार्ज चक्र के संख्या बढ़ जात है।
जैसा कि चित्र 11-6 म दिखाया गया है, रिफ्लेक्सटीएम फास्ट चार्जिंग विधि के एक कामकाजी चक्र म तीन चरण शामिल हैं: एक आगे चार्जिंग पल्स, एक रिवर्स तत्काल निर्वहन पल्स, और रखरखाव के लिए चार्जिंग म एक विराम। आगे चार्जिंग पल्स का कार्य बैटरी चार्ज करै के लिए एक सकारात्मक आयाम पल्स करंट प्रदान करब है; रिवर्स तत्काल छुट्टी पल्स का कार्य इलेक्ट्रोलाइट आयन को बैटरी के अंदर ध्रुवीकरण प्रतिक्रिया म देरी के लिए अधिक समान रूप से फैलाना है, जिससे चार्जिंग दक्षता म सुधार किया जात है और बैटरी जीवन बढ़ाना; स्टॉप चार्जिंग चरण का कार्य इलेक्ट्रोलाइट आयन को अधिक समान रूप से फैलाना है और ध्रुवीकरण घटना को कम करना है, जिससे चार्जिंग दक्षता म सुधार हो जात है और बैटरी जीवन का विस्तार करना है।
चर वर्तमान मत-विदत चार्जिंग विधि म
चर वर्तमान रुक-रुककर चार्जिंग विधि स्थिर वर्तमान चार्जिंग और पल्स चार्जिंग पर आधारित है, जैसा कि चित्र 11 - 7 म दिखाया गया है। इसक वशेषता यह है कि स्थिर वर्तमान चार्जिंग अनुभाग को एक वोल्टेज-सीमित चर वर्तमान इंटरमिटेंट चार्जिंग अनुभाग के साथ बदल दिया जात है। चार्जिंग के शुरुआती चरण म, चर वर्तमान इंटरमिटेंट चार्जिंग विधि का उपयोग उच्च चार्जिंग करंट सुनिश्चित करै अउर चार्जिंग राशि का बहुमत प्राप्त करै के लिए कीन जात है।
चार्जिंग के बाद के चरण के दौरान, एक निरंतर वोल्टेज चार्जिंग चरण का उपयोग ओवरचार्ज प्राप्त करै अउर बैटरी का पूरा चार्ज अवस्था मा बहाल करै खातिर कीन जात है। बाधित रूप से चार्जिंग बंद कइके, बैटरी मा रासायनिक प्रतिक्रिया से पैदा ऑक्सीजन अउर हाइड्रोजन का रिकॉम्बिन करै अउर अवशोषित करै का समय होत है, प्राकृतिक रूप से एकाग्रता एकाग्रता ध्रुवीकरण अउर ओहमिक ध्रुवीकरण का खत्म करत है। इससे बैटरी का आंतरिक दबाव कम हो जात है, जेहिसे अगले दौर लगातार वर्तमान चार्जिंग का ज्यादा सुचारू रूप से आगे बढ़ सकत है अउर बैटरी ज्यादा बिजली का अवशोषित करै मा सक्षम होइ जात है।
चर वर्तमान इंटरमिटेंट चार्जिंग विधि के आधार पर, एक चर वोल्टेज इंटरमिटेंट चार्जिंग विधि का प्रस्ताव रखा गया है, जैसा कि चित्र 11-8 म दिखाया गया है। चर वोल्टेज और चर वर्तमान इंटरमिटेंट चार्जिंग विधिय के बीच का अंतर यह है कि पहला चरण रुक-रुककर स्थिरांक नहीं है, बल्कि बाधित स्थिर वोल्टेज है।
चित्र 11-7 और 11-8 के तुलना, यह देखा जा सकत है कि चित्र 11-8 इष्टतम चार्जिंग वक्र को बेहतर ढंग से दर्शाता है। हर स्थिर वोल्टेज चार्जिंग चरण म, लगातार वोल्टेज चार्जिंग के कारण, चार्जिंग करंट प्राकृतिक रूप से घातीय रूप से कम हो जात है, इस विशेषता के अनुरूप है कि स्वीकार्य बैटरी धारा धीरे-धीरे चार्जिंग प्रक्रिया के दौरान कम हो जात है।
चर वोल्टेज, चर के वर्तमान वेव - टाइप इंटरमिटेंट पॉजिटिव और नकारात्मक जीरो -पंद फास्ट चार्जिंग विधि
पल्स चार्जिंग, रिफ्लेक्स TM फास्ट चार्जिंग, चर वर्तमान इंटरमिटेंट चार्जिंग, और चर वोल्टेज इंटरमिट चार्जिंग, चर वर्तमान तरंग -टाइप सकारात्मक और नकारात्मक शून्य - दुलपत फास्ट चार्जिंग विधि के फायदे के फायदे, रिफ्लेक्स TM फास्ट चार्जिंग, परिवर्तन का संयोजन किया गया है। पल्स चार्जिंग सर्किट का नियंत्रण आम तौर पर दो श्रेणियों म...
1) पल्स धारा का आयाम चर है, जबकि पीडब्ल्यूएम (पावर पीडब्ल्यूएम) संकेत का आवृत्ति तय है।
2) पल्स करंट का आयाम स्थिर है, जबकि पीडब्ल्यूएम संकेत का आवृत्ति समायोज्य है।
चित्र 11-9 इन दो से अलग एक नयं ण मोड को नियोजित करत है: पल्स वर्तमान आयाम और पीडब्ल्यूएम संकेत के आवृत्ति दुनौ तय होत है, जबकि पीडब्ल्यूएम ड्यूटी चक्र समायोज्य है। एक इंटरमिटेंट चार्जिंग / स्टॉपिंग फेज जोड़कर, कम समय म अधिक शुल्क प्राप्त किया जा सकत है, बैटरी के चार्जिंग स्वीकृति क्षमता म सुधार कर रहा है।
हर चार्जिंग मोड मा आपन फायदा अउर आवेदन दायरा होत है। हालांकि इलेक्ट्रिक वाहनन के व्यापक उपयोग के साथ चार्जिंग स्पीड के मांग बढ़त जात है, जेहिसे स्मार्ट चार्जिंग के उदय होइ जात है। स्मार्ट चार्जिंग मुख्य रूप से बैटरी का पूरा चार्ज करना है या कम समय मा सेट क्षमता तक पहुंचै का है। बैटरी के स्टेट ऑफ चार्ज (एसओसी) और स्टेट ऑफ (एसओएच) के अनुसार वर्तमान मान को समायोजित करके यह हासिल किया जात है, जेहिमा एक पारंपरिक वाहन का ईंधन भरै के तुलना मा चार्जिंग टाइम से तुलनीय होत है।
स्मार्ट चार्जिंग ने व्यापक ध्यान आकर्षित किया है। दुनिया भर मा शोधकर्ता चार्जिंग दर मा सुधार करै खातिर चार्जिंग कंट्रोल रणनीतियन का शोध करै मा महत्वपूर्ण संसाधनन का ध्यान केंद्रित करत हैं, साथै साथ बैटरी जीवनकाल का प्रभावी ढंग से सुनिश्चित करत हैं। यहिसे, बदले मा इलेक्ट्रिक वाहनन के व्यावहारिकता अउर सामाजिक स्वीकृति का बढ़ावा देत है।
