충전기와 배터리의 밀접한 관계

차를 더 오래 운행하고 싶거나 방전된 배터리를 바로 시동해야 하는 경우에 충전기는 훌륭한 투자입니다. 납산에서 리튬 이온에 이르기까지 어떤 유형의 배터리도 처리할 수 있는 배터리가 필요합니다.

많은 충전기에는 사용 사이에 배터리를 "유지"할 수 있는 특수 모드가 있어 배터리가 천천히 방전되거나 손상되지 않도록 합니다. 다른 것들도 점프 스타트 기능을 제공하지만 이는 드물다.

전압

충전기와 배터리 사이의 긴밀한 관계는 둘 모두의 안전, 수명, 효율성 및 신뢰성에 매우 중요합니다. 충전기는 배터리에 에너지를 공급하는 수단을 제공하며 배터리 유형, 용량, 기술 및 사양은 물론 역률 보정(PFC) 및 dc-dc 컨버터와 함께 작동해야 합니다.

배터리 충전은 배터리 내 화학 물질의 변환과 관련된 복잡한 과정입니다. 이것이 일어나는 데 걸리는 시간은 사용되는 화학 물질의 유형과 세포 구조에 따라 다릅니다.

고전류 고속 충전기는 화학 공정이 변환할 수 있는 것보다 더 빠르게 전기 에너지를 배터리로 펌핑할 수 있습니다. 이로 인해 배터리가 손상될 수 있습니다.

다행스럽게도 활성 화학 물질의 화학적 변환이 완료되는 시기를 감지하고 배터리에 해를 끼치기 전에 충전을 중지하는 방법이 있습니다. 이를 차단 지점 감지라고 하며 배터리 수명을 유지하는 데 중요합니다.

또 다른 중요한 기능은 배터리의 전압을 모니터링하여 그림 1의 배터리 존재 감지기 M15에 미리 설정된 설정 값과 비교하는 -dV 감지입니다. 이 회로는 배터리의 실제 전압 변화.

배터리의 충전 전압은 충전기와 배터리 사이에 일정량의 저항이 있기 때문에 충전기의 출력 단자보다 낮습니다. 이 손실은 충전기와 배터리 사이에 감지 와이어를 연결하여 보상할 수 있으므로 출력 단자에서 가져오는 대신 배터리의 전압을 직접 측정할 수 있습니다. 이렇게 하면 너무 많은 전압을 낭비하지 않고 배터리를 빠르고 효과적으로 충전할 수 있습니다.

현재의

전류는 한 지점에서 다른 지점으로 전자와 같은 전하 운반체의 흐름입니다. 전류의 SI 단위는 암페어(A)입니다.

배터리는 충전에 많은 에너지를 사용하므로 충전기는 전압을 따라갈 수 있는 충분한 전력을 배터리에 제공해야 합니다. 충전기와 배터리 사이에는 작동 방식에 영향을 미치는 밀접한 관계가 있습니다.

충전기가 배터리에 연결되면 AC 입력 전압을 DC 공급 전압 VDD로 변환합니다. 그런 다음 DC 전압은 회로의 부하를 공급하는 데 사용됩니다.

충전기에는 전력 모니터링, 리플 감지 및 충전 제어를 비롯한 여러 기능이 있습니다. 또한 배터리가 과충전되거나 단락되지 않도록 결함 감지 회로가 있어야 합니다.

정전압 모드에서 충전하는 동안 과도한 부하 과도 현상이 PROG 핀에 영향을 미치지 않도록 간단한 RC 저역 통과 필터를 사용할 수 있습니다. 1k 저항을 PROG 핀에 연결한 다음 저항의 다른 쪽 끝을 접지된 다른 쪽 끝과 함께 0.1mF 커패시터에 연결합니다.

이렇게 하면 충전기가 정전류 모드에 있을 때 PROG 핀이 1.5V로 유지될 수 있습니다. 충전기의 프로그래밍 저항(R1)은 1.5V를 R1을 통해 원하는 전류로 나누어 설정합니다.

충전이 완료되면 IC는 CV 단계 동안 임계값 아래로 떨어지는 배터리로 들어가는 전류에 따라 충전 주기를 종료합니다. 이는 CV 충전 중에 배터리로 들어가는 충전량이 기하급수적으로 감소하기 때문에 전력을 절약하기 위해 수행됩니다.

암페어

암페어는 전선이나 전기 케이블을 통해 흐르는 전류 또는 전기의 양을 나타내는 측정 단위입니다. 펌프의 호스를 통한 물의 흐름과 유사하게 전압은 와이어를 통해 전류를 밀어냅니다.

암페어와 볼트는 멀티미터로 측정됩니다. 멀티미터는 강력한 철 클램프를 사용하여 도체 주위에 자기장을 집중시키고 미터에서 디지털 판독값으로 변환되는 전압을 생성합니다.

충전기의 와트 등급은 충전기가 제공하는 전력량을 측정하는 또 다른 방법입니다. 와트를 계산하려면 장치의 전력 소비를 공급 전압으로 나눕니다.

마찬가지로 배터리의 암페어 등급은 장치에 얼마나 많은 전력을 공급할 수 있는지 알려줍니다. 이 정보를 알면 손상이나 화재를 일으킬 수 있는 과부하 없이 장치에 적절한 전원이 공급되도록 전선과 케이블의 크기를 결정하는 데 도움이 될 수 있습니다.

볼트와 암페어는 그 자체로는 위험하지 않지만 둘 중 하나의 작은 변화는 감전의 위험을 증가시킬 수 있습니다. 그렇기 때문에 볼트와 암페어를 모두 계산하는 방법을 알면 장기적으로 시간을 절약할 수 있습니다.

무게

EV의 수명을 최대화하려면 배터리의 무게가 중요한 고려 사항입니다. 너무 무거운 배터리는 성능과 안전 측면에서 운전자에게 불리할 수 있습니다. 가장 효율적인 배터리는 실내에서 가장 가벼운 배터리가 아닙니다. eVgo의 무게를 측정하는 가장 좋은 방법은 배터리 무게 계산기를 사용하여 원하는 전력을 제공하는 데 필요한 파운드 또는 킬로그램을 정확히 결정하는 것입니다. 다음 단계는 결과를 동일한 브랜드 및 모델의 비슷한 크기의 배터리와 비교하여 결함이 있는 장치를 구매하지 않도록 하는 것입니다. 배터리는 EV에서 가장 비싼 구성 요소일 수 있으므로 최상의 상태로 유지해야 합니다.

온도

온도는 셀 내부에서 발생하는 화학 반응의 속도와 유형에 영향을 미치기 때문에 모든 배터리의 중요한 요소입니다. 온도가 높을수록 배터리에서 더 많은 전력을 추출할 수 있지만 열폭주 위험도 높아집니다.

충전기는 배터리 온도를 감지하고 이 정보를 사용하여 출력 전압과 전류를 조정하여 배터리를 최적으로 충전할 수 있습니다. 이렇게 하면 배터리 수명과 성능이 향상되고 배터리가 과열되지 않습니다.

그 주된 이유는 열이 충전기에서 더 낮은 전압 공급으로 대응되는 배터리에 추가 저항을 추가하기 때문입니다. 이것이 배터리를 과열시키지 않고 적절한 전압으로 충전하는 유일한 방법입니다.

또 다른 문제는 배터리가 노후화됨에 따라 온도가 상승하는 경향이 있다는 것입니다. 이는 여러 가지 이유 때문일 수 있습니다. 셀의 내부 부식 및 열화로 인해 내부 저항이 증가할 수 있습니다.

이로 인해 충전기 전류가 상승하고 배터리 온도가 상승하는 악순환이 발생합니다. 온도가 너무 높아져 복구할 수 없게 되고 배터리가 고장나기 시작합니다.

그렇기 때문에 모든 배터리에 대한 모범 사례는 온도를 가능한 한 낮게 유지하는 것입니다. 특히 노후화로 인해 일부 용량이 손실된 오래된 납축전지에 해당됩니다.