Funkcja wstępnego ładowania baterii litowej to kontrolowany etap ładowania niskim prądem, używany dla baterii o bardzo niskim napięciu (poniżej 2,8 V do 3,0 V) lub w celu ograniczenia prądu rozruchowego podczas pierwszego włączenia systemu wysokiego napięcia. Zapobiega to uszkodzeniu rozładowanej baterii poprzez unikanie wysokiego początkowego ładowania i stabilizuje napięcie systemu w zastosowaniach o dużej mocy, zapewniając bezpieczeństwo i wydłużając żywotność baterii.

Kiedy jest używana

Ładowanie głęboko rozładowanej baterii:Jeśli napięcie baterii spadnie zbyt nisko, wysoki prąd może spowodować trwałe uszkodzenie. Etap wstępnego ładowania wykorzystuje bardzo niski prąd (np. 10% do 20% znamionowej pojemności), aby powoli podnieść napięcie do bezpiecznego poziomu przed rozpoczęciem normalnego ładowania.

Włączanie systemu:W systemach prądu stałego o dużej mocy (takich jak te z falownikami lub magazynami energii), bezpośrednie podłączenie do baterii może wytworzyć duży, szkodliwy prąd rozruchowy, który może uruchomić obwody bezpieczeństwa. Obwód wstępnego ładowania wykorzystuje rezystor do powolnego ładowania kondensatorów systemu, pozwalając napięciu wzrastać stopniowo i bezpiecznie przed zamknięciem głównego stycznika dla pełnej mocy.

Proces produkcji:W produkcji wstępne ładowanie jest krokiem po napełnieniu elektrolitem w celu utworzenia warstwy ochronnej na elektrodach. Nowo wyprodukowane baterie są w stanie ekstremalnie niskiego napięcia. Wstępne ładowanie może powoli zwiększać napięcie baterii do bezpiecznego poziomu poprzez zastosowanie mniejszego prądu w celu aktywacji baterii i chemikaliów w baterii, zwiększając w ten sposób pojemność baterii, poprawiając jej wydajność i niezawodność.

Jak to działa

W zastosowaniach do ładowania:Ładowarka najpierw wchodzi w tryb wstępnego ładowania niskim prądem, aby powoli zwiększyć napięcie rozładowanej baterii. Gdy napięcie osiągnie ustawiony próg (np. 3,0 V), ładowarka przełącza się na etap stałego prądu dla większości ładowania.

W systemach zasilania:Obwód wstępnego ładowania wprowadza wysoką rezystancję w ścieżkę między baterią a kondensatorami systemu. Ogranicza to prąd do bezpiecznego poziomu, pozwalając kondensatorom naładować się do napięcia bliskiego napięciu baterii. Gdy różnica napięć jest wystarczająco mała, przekaźnik lub stycznik zamyka się, aby ominąć rezystor, a system może działać normalnie.

Korzyści z wstępnego ładowania

Zapobiega uszkodzeniom:Powstrzymuje wysokie prądy przed uszkodzeniem baterii lub uruchomieniem odcięć bezpieczeństwa systemu.

Równoważy ogniwa:Pomaga zrównoważyć ładunek w ogniwach baterii, zapewniając większą stabilność podczas ładowania.

Wydłuża żywotność baterii:Zapobiegając uszkodzeniom i nadmiernemu obciążaniu ogniw, wstępne ładowanie pomaga utrzymać stan baterii w czasie.

Poprawia bezpieczeństwo:Tworzy bardziej stabilne i przewidywalne uruchamianie systemu poprzez zarządzanie początkowym skokiem energii.

Zwiększa wydajność:W przypadku głęboko rozładowanych baterii sprawia, że cały proces ładowania jest bardziej wydajny. Po zakończeniu etapu wstępnego ładowania bateria może zaakceptować szybszy prąd ładowania.