هل الشحن السريع ضار لبطاريات EV؟ كشف النقاب عن مبادئ الشحن السريع ونصائح حماية البطارية

عندما تكتسب السيارات الكهربائية (EVS) اعتمادًا على نطاق واسع ، أصبح تأثير طرق الشحن على طول عمر البطارية مصدر قلق حاسم للمستخدمين. تحظى DC Fast Charging أكوام بشعبية كبيرة لتجديد الطاقة السريعة ، ولكن لا يمكن التغاضي عن التأثيرات المحتملة للشحن السريع على البطاريات.

في هذا Articla ، يرغب Maruikel في مناقشة التفاصيل مدى سرعة الشحن يؤثر على بطاريات مركبات الطاقة الجديدة , تغطي نظرة عامة على تقنية الشحن السريع ومبادئ شحن البطارية وأفضل الممارسات لشحن سريع آمن .

• ماذا هل تقنية الشحن السريعة؟

تشير تقنية الشحن السريع إلى تقنية شحن حزمة البطارية بسرعة في وقت قصير عن طريق زيادة الشحن الحالي أو الجهد. بالمقارنة مع طرق الشحن العادية ، يمكن أن تحسن بشكل كبير من كفاءة الشحن وتقليل وقت التوقف عن العمل ، مما يوفر للمستخدمين راحة أكبر. لكن، هذه التكنولوجيا تفرض مطالب أكثر صرامة  على بنية البطارية المواد والأداء.

• T انه العلوم وراء شحن البطارية

إن شحن البطارية وتفريغها هي عملية أيونات الليثيوم التي تتحرك بين الأقطاب الإيجابية والسلبية. أثناء الشحن ، تهاجر أيونات الليثيوم من الكاثود إلى الأنود ؛ أثناء التفريغ ، يتحركون في الاتجاه المعاكس . هذه الآلية تعطي بطاريات الليثيوم أيون لقبها: "بطاريات كرسي هزاز" ، حيث يتم نقل أيونات الليثيوم باستمرار بين الأقطاب الكهربائية .

أثناء الشحن السريع ، يجب أن تعود عدد كبير من أيونات الليثيوم إلى الأنود’طبقة الجرافيت بسرعة. ومع ذلك ، الجرافيت’لا يمكن أن تستوعب مساحة السطح المحدودة جميع الأيونات في وقت واحد ، مما يؤدي إلى الازدحام. تفشل بعض أيونات الليثيوم في التضمين في الجرافيت وبدلاً من ذلك الإيداع كليثيوم المعدني على سطح الأنود—ظاهرة تعرف باسم  طلاء الليثيوم  في الصناعة .

على الرغم من فقدان أيونات الليثيوم ، إلا أنها لن تختفي. بالقرب من القطب السلبي للبطارية ، ستتغير ببساطة من أيونات الليثيوم إلى المعدن الليثيوم ، ثم تصبح الليثيوم المعدني الفضي الأبيض متصل بسطح القطب السلبي. وتسمى هذه الظاهرة "هطول الأمطار الليثيوم" في الصناعة.

إذا استمر الشحن في درجات حرارة منخفضة أو مع التيارات العالية ، فإن رواسب الليثيوم هذه يمكن أن تتبلور وتنمو إلى هياكل تشبه الأشجار (التشعبات). بمرور الوقت ، قد تخترق التشعبات البطارية’فاصل S ، مما تسبب في دوائر قصيرة ومخاطر الحريق. من الناحية النظرية ، يقلل فقدان أيونات الليثيوم النشطة من سعة البطارية المتاحة ، مما يؤثر بشكل مباشر على نطاق EV .

• L شحن سريع في درجة الحرارة واستنفاد أيون الليثيوم

تم تجهيز EVs الحديثة بنظام إدارة البطارية (BMS) ، وهو وحدة تحكم متطورة تراقب أداء البطارية وتحسنها. في الطقس البارد ، تنخفض حركة أيون الليثيوم بشكل كبير ، مما يقلل من عدد الأيونات المشاركة في دورات الشحن/التفريغ. عند شحن درجات حرارة منخفضة ، يقوم BMS أولاً بتنشيط نظام الإدارة الحرارية:

• يتم تسخين سائل التبريد ودورانه عبر البطارية عبر مضخة لرفع درجة حرارته.
• يعمل شحن عملية التدفئة هذه في البداية بدلاً من شحن البطارية مباشرة.
• بمجرد أن تصل البطارية إلى حوالي 20 ٪ من حالة الشحن (SOC) ، فإنها تخرج من "المرحلة الضعيفة" ذات درجة الحرارة المنخفضة ، وتسمح BMS بأقصى سرعة للشحن بناءً على درجة الحرارة المحيطة.
• مع اقتراب SOC 80 ٪ ، يقلل BMS من قوة الشحن ويقصر التيار لتحقيق الاستقرار في البطارية ، مما يعطي الأولوية للسلامة على السرعة.

• يفعل شحن سريع في الواقع يضر البطاريات ?

بالرغم من شحن سريع’الآثار الجانبية المتأصلة ، وتأثيرها تدريجي . يستغرق مئات الشحن السريع للتسبب في تدهور البطارية الملحوظ. بالإضافة إلى ذلك ، يقوم مصنعو EV بتصميم بطاريات لتلبية معايير المتانة الصارمة—على سبيل المثال ، تفرض الصين خلايا بطارية الطاقة لتحمل أكثر من 1000 دورة شحن. بالنسبة إلى EV 500 كم المدى ، فإن هذا يعادل 500000 كم من القيادة ، وهو ما يتجاوز بكثير 200 نموذج ،000–300000 كم عمر مركبة خاصة .

العامل الرئيسي هو تردد الاستخدام: الشحن السريع المتكرر يسبب أضرارًا تراكمية أكثر من الشحن البطيء ، لكن الادعاء "الشحن السريع يضر البطاريات دائمًا" هو تبسيط مفرط. لحماية صحة البطارية ، تجنب الشحن السريع عندما تكون البطارية قريبة فارغة أو كاملة .

• أفضل الممارسات للشحن السريع الآمن ز

• تنظيم ذكي يحركه BMS :
  تقوم BMS تلقائيًا بضبط معلمات الشحن السريع: شحن الطاقة العالية في Low SOC وتهوية الشحن فوق 80 ٪ من SOC ، وموازنة الكفاءة والسلامة.

• شحن العادات لتبني :

• إعطاء الأولوية للمنزل البطيء الشحن : تثبيت شاحن خاص لإعادة الشحن بوتيرة ثابتة ، مما يقلل من الضغط على البطارية.
• تحسين SOC لشحن سريع : بدء الشحن السريع عندما تكون السلطة المتبقية هي 20–30 ٪ ، وتوقف عند 80 ٪. هذا يتجنب مرحلة الشحن غير الفعالة ويقلل من مخاطر الشحن الزائدة

• E نصائح الشحن الأساسية

• تجنب الشحن الفوري بعد التعرض للشمس :

ارتفاع درجات الحرارة من أشعة الشمس المطولة ترفع درجات حرارة مقصورة البطارية ، وشيخوخة الدائرة المتسارعة إذا تم شحنها على الفور .

• P الرجوع إلى شروط الشحن الباردة :

الطقس الحار يلف نظام الإدارة الحرارية ؛ رسوم في الليل خلال فصل الصيف للحصول على الأداء الأمثل .

• ابتعد عن العواصف الرعدية ق:

لا تتقاضى أبدًا أثناء عواصف البرق لمنع المخاطر الكهربائية ق.

• لا ركاب أثناء الشحن :

على الرغم من الحوادث النادرة ، فإن شحن الجهد العالي يشكل المخاطر—قم دائمًا بالخروج من السيارة أثناء الشحن .

• استنتاج ن

مع الاستخدام والصيانة السليمة ، شحن سريع’تأثير على عمر البطارية يمكن التحكم فيه. الحد من تردد الشحن السريع وتجنب التصريفات العميقة (أقل من 20 ٪ SOC) هو المفتاح. مع تطور التكنولوجيا ، سيصبح الشحن السريع أكثر أمانًا وأكثر كفاءة ، ويستمر في تعزيز راحة التنقل الكهربائي .

من خلال فهم ميكانيكا الشحن السريع واعتماد عادات الشحن الذكية ، يمكن للمستخدمين الاستمتاع بفوائد تجديد الطاقة السريعة مع زيادة عمر البطارية إلى الحد الأقصى .