西南研究院的工程師們正在利用內(nèi)部研究基金來應(yīng)對快速充電的挑戰(zhàn)，以減少電動汽車充電所需的時間。

隨著電動汽車的普及，消費者希望能夠無縫切換到依靠電池的平臺，擁有與化石燃料驅(qū)動的汽車相同的加速度、性能和舒適性。在大多數(shù)情況下，制造商已經(jīng)實現(xiàn)了這一目標(biāo)，但在某些領(lǐng)域的技術(shù)仍然落后，例如電池充電。燃油汽車消費者只需要幾分鐘就能給油箱加滿油，然后就能重新上路，而電動汽車（EV）通常需要幾個小時才能完成同樣的工作。

快速充電可將家庭中的交流電轉(zhuǎn)換為充電站本身內(nèi)電池所需的直流電，從而大大加快充電速度。然而，這種速度帶來了新的挑戰(zhàn)。

快速充電會使鋰離子在電池組中的轉(zhuǎn)移最大化。在這種高速率下，離子會在電池陽極表面積聚，并通過一種稱為“鍍鋰”的工藝沉積金屬鋰，這種工藝會降低電池性能，如果不加以控制，將會導(dǎo)致電池短路失效。

SwRI動力系統(tǒng)工程部門的工程師BapirajuSurampudi博士說：“導(dǎo)致鋰電鍍的電化學(xué)是復(fù)雜的，目前還沒有完全破解。我們基于物理的模型允許我們實時檢測鋰鍍層的發(fā)生，因此我們可以調(diào)整充電率，以防止電池?fù)p壞，同時縮短充電時間?！?/p>

過針刺 低溫防爆18650 2200mah

符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)

充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

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SwRI為一個57Ah的鎳錳鈷（NMC）電池開發(fā)并校準(zhǔn)了一個線性化電池模型，成功地預(yù)測了何時發(fā)生鋰電鍍。該模型使用微分方程來計算各種電池內(nèi)部狀態(tài)，不需要額外的儀器或資源。而其他檢測鋰鍍層的最新技術(shù)是非實時的，涉及對電池的破壞性物理分析。

SwRI模型成功地將電池電壓預(yù)測到實驗數(shù)據(jù)的±5%以內(nèi)。該團隊隨后開發(fā)了一種基于模型的自適應(yīng)快速充電控制器，以優(yōu)化NMC電池的充電模式。該控制器包括學(xué)習(xí)特性，該學(xué)習(xí)特性基于上一周期的充電效率來調(diào)整充電電流?？刂破髟?0到20個充電周期后“學(xué)習(xí)”最佳充電曲線，并實時平衡耐久性、安全性和性能。

研究小組將SwRI充電控制器與兩個基準(zhǔn)充電模式進行了比較，以評估其有效性。第一個基準(zhǔn)配置文件使用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的恒流、恒壓策略有意啟動鋰電鍍。用這種曲線老化的樣品顯示出明顯的電池容量衰減或損耗。第二個基線曲線是從一輛裝有快速充電器的電動車上記錄下來的，可以對充電時間進行有意義的比較。

“與兩個基準(zhǔn)曲線相比，SwRI充電控制器顯示出一些改進，包括容量衰減顯著降低，電池充電時間減少35%，平均充電效率為89%?！盨urampudi說雖然我們對這些結(jié)果感到滿意，但我們相信還有更多的改進要做。