近日,中国潍坊大学郭珊珊教授及其研究团队提出使用交流诱导(AC incentive)方法为锂离子电池快速充电的策略。比起现有充电方法,该方法具有诸多优势。
此项研究提出通过在充电过程中实现足够的温升,满足电池的充电需求。
在研究过程中,研究人员选择使用热处理室,提供外部温度条件。电池容量由BTS 600机器校准。通过逆变器提供的交流电进行充电,对电池的充放电过程进行计算机控制,并记录数据和进行分析。借助于温度、电压和电流传感器,提供实时监测信息。
在实验室内,在0℃和5℃的外部环境温度下评估温度效应。将电池放置2小时,以确保电池温度达到环境温度。在不同的SOC(车辆蓄电池的剩余电量)和温度下,对目前使用的CCCV(先恒流后恒压)充电方法和交流诱导充电策略进行了评估。
通过CCCV充电,将电池充电至指定SOC点,随后使用测试室进行温度调整,使其在2小时后达到所需温度。然后,使用这两种策略,将电池充电到所需的电压。在实验过程中,需要测量温度、电流和电压。
实验结果表明,交流诱导策略适合低温快速充电。比起CCCV方法,使用交流诱导策略,达到所需充电值的速度要快20%。此外,采用交流诱导策略时,波动电压上升,导致温升更快。
与CCCV策略相比,交流诱导策略的平均温升为2-4 ℃,显著减少了在低温条件下为锂离子电池充电所需的时间。在研究中评估的所有温度和SOC条件下,采用交流策略可显著缩短充电时间。
该项研究展示采用交流诱导方法为锂离子低温快速充电的优势。在所有测试条件下,交流充电法的效率均高于CCCV充电法。
研究人员指出,未来将利用这种方法在低温条件下为电动汽车充电,以评估其实用性。