リチウムバッテリー充電コントローラー–定義と使用法

リチウム電池は、この世代にとって優れた電源であり、何十年にもわたってそのようになっています。それらは高いエネルギー密度でよく知られていますが、危険であることが判明する可能性があるため、保護と適切な取り扱いが必要です。

リチウム電池充電コントローラーとは何ですか？

まず、充電コントローラーは、バッテリーの充電に使用される電力システムの重要な部分です。電源が太陽エネルギー、燃料、風力エネルギー、さらには電力網を使用しているかどうかは関係ありません。それらはすべて充電コントローラーを備えています。これらのコントローラーの主な機能は、バッテリーを適切かつ安全に充電して使用できるようにすることです。そのため、リチウム電池充電コントローラーは、リチウム電池に取り付けられた保護手段であり、充電中に電池を監視し、プロセス内の誤動作を防ぎます。

充電コントローラーの他の典型的な機能には、逆電流の遮断とバッテリーの過充電の防止が含まれます。セルの過放電を防ぎ、短絡の原因となる過負荷からバッテリーを保護することもできます。以下は、これらの充電コントローラーの機能の一部を詳細に説明したものです。

1.過充電の防止

充電中のバッテリーが最大容量に達すると、供給されたエネルギーをそれ以上蓄えることができなくなります。セルが完全に充電されていても、エネルギーがフルレートで継続的に供給されていると、電圧が上昇して不安定になる可能性があります。過剰な電圧はセルに負担をかける可能性があり、これによりセル内の圧力が上昇する可能性があります。

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リチウム電池の化学物質は反応性が高く、セル内に圧力がかかると不安定になり、激しく反応します。これにより、セル内で生成されたガスが発火して温度が上昇し、バッテリーが炎をキャッチして爆発する可能性があります。リチウム電池充電コントローラーが実際に行うことは、セルがピーク電圧に達すると、セルへのエネルギーの流れを減らすことです。使用により電圧が低下すると、充電コントローラーは最大のエネルギーを通過させてバッテリーを充電します。

これらのリチウム電池充電コントローラーは、電流をオン/オフすることによってセルへのエネルギーの流れを調整するか、電流を徐々に減らすことができます。全体として、バッテリーは、セルに大きな損傷を与える可能性のある過充電の場合から保護されています。

2.設定点と温度の制御と監視

設定値は、リチウム電池充電コントローラーが充電率を変更するさまざまな電圧と呼ばれます。充電制御に必要な最適な電圧設定値は、バッテリーの温度によって異なります。コントローラがたまたまバッテリーの温度が低いことを感知すると、設定値が上がる傾向があります。一方、充電コントローラーはバッテリー温度の低下に気付くと、設定値を上げます。

一部のバッテリー充電コントローラーには、温度センサーがプリインストールされています。これらの充電コントローラーは、バッテリーが温度に敏感な場所に配置する必要があります。ただし、優れた充電コントローラーには、小さなケーブルにリモート温度プローブが含まれている傾向があります。プローブは通常、指定されたコントローラーに実際の温度測定値を提供するために、リチウム電池に直接取り付けられています。

3.過負荷に対する保護

バッテリー回路を流れる電流が安全に収容できるよりも高い場合、バッテリー回路は過負荷であると言われます。このような場合、熱暴走と呼ばれる状態が発生し、バッテリーが過熱し、さらには炎上する可能性があります。過負荷は通常、配線の障害、またはセルを使用して損傷したアプライアンスに電力を供給するときに発生します。そのため、一部のリチウム電池充電コントローラーには、過負荷保護が組み込まれています。これらは、過剰な電流がセルに流れて電圧が上昇するのを防ぎ、バッテリーを危険な危険にさらします。

4.低電圧切断

リチウム電池は、容量の約80％という大きな割合で放電するように設計されています。ただし、これらのセルが100％で放電されると、すぐに不安定になり、最終的には損傷することになります。トーチを例にとってみましょう。新しい電池をトーチで使用する場合、明るさは常に良好で効率的です。ただし、時間の経過とともに、セルの容量が失われるため、明るさが弱まり、暗くなる傾向があります。

何もせずにトーチからの光が暗くなるまで待つとしたら、それまでにセルが損傷していたでしょう。バッテリーの容量と寿命は通常、わずかに減少します。バッテリーをこの放電状態に長期間とどめると、バッテリーはより速い速度で急速に劣化します。負荷を切り離すことは、他のすべての手段が失敗したときに過放電を防ぐための最も効果的な方法かもしれません。バッテリーが十分に充電された後、負荷を再接続する必要があります。

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低電圧では、バッテリー充電コントローラーはその設定値で負荷を切断し、電圧が通常に戻ったときにのみ再接続します。

リチウム電池充電コントローラーはどのように使用しますか？

充電コントローラーはあらゆる電力システムの重要な要素であるため、使用するには、充電コントローラーがプリインストールされている電力システムを購入するだけで済みます。別途購入してバッテリーに取り付ける必要があるが、バッテリーの総コストに比べて高価であってはならないものもあります。

バッテリー充電コントローラーをどのようにテストしますか？

多くの人が、バッテリー充電コントローラーが正常に機能しているか、誤動作しているかをどうやって知ることができるのか疑問に思っています。これを行うには、充電プロセス中にバッテリーが完全に充電されたときに電圧計を監視する必要があります。次に、電圧がリチウム電池の正しい設定値に達しているが、超えていないかどうかを確認できます。過熱などの兆候に注意してください。また、バッテリーから期待される容量が得られているかどうかを確認してください。そうでない場合は、リチウム電池の充電コントローラーに間違いなく問題があります。

結論

ほとんどのバッテリーメーカーは、セルの充電を制御することに熱心であり、したがって、電圧調整のさまざまな要件を指定しています。あなたはあなたの電源システムとリチウム電池の安全のために良い充電コントローラーを見つけるべきです。