WirelessCharger 3.0

Närhelst villkoren för "Start av laddning" är uppfyllda börjar WirelessCharger 3.0 leverera det aktuella målet som ställts in inom det valda driftläget. MPU-utgångsströmmen ökar mycket snabbt och går genom batteriet, vilket ställer in laddningsspänningen (ett lågt laddningstillstånd leder till ett mindre inre motstånd och till en mindre spänning). Laddningsspänningen är en konstant återkoppling för laddningsprocessen som gör att strömmen når sitt mål så länge den inställda spänningströskeln inte uppnås. 

• Konstant strömfas (CC): När batteriet är urladdat levererar MPU:n målströmmen och laddnings spänningen ställs in av batteriets interna motstånd. När batteriet laddas ökar dess inre resistans, vilket gradvis ökar den uppmätta laddningsspänningen.
• Spänningströskel: Det är den vridpunkt från vilken det är viktigt att minska laddningsströmmen, för att begränsa laddnings spänningen och för att inte överskrida batteriets angivna spänningsgräns. Spänningströskeln är i många fall ungefär den spänning som uppnås vid 80 % SoC.
• Konstant spänningsfas (CV): När batteriet är laddat till mer än 80 % är laddningsspänningen på väg att överskrida spänningströskeln, då beter sig WirelessCharger 3.0 som en spänningsregulator och minskar MPU-strömutgången, precis efter behov, för att hålla laddningsspänningen under spänningströskeln. När laddningsprocessen fortsätter, fortsätter batteriets inre motstånd att öka, därför fortsätter WirelessCharger 3.0 att minska laddningsströmmen tills ett stoppvillkor uppfylls. Laddningen under CV-fasen är långsammare.

De säkraste rekommenderade inställningarna är de som utbyts direkt mellan ett batterihanteringssystem (BMS) och MPU:n inom ramen för ett BMS-driftläge: batteriet talar permanent om för laddaren vad det behöver, via en CAN-kommunikation. Andra inställningar är möjliga genom att använda andra driftlägen. Det är viktigt att hänvisa till batteritillverkarens datablad och att följa de rekommenderade värdena för laddningsströmmen och laddningsspänningen: detta bevarar batteriets livscykelnummer och undviker farliga situationer:

• Laddningsströminställningen måste alltid vara lägre än det maximala laddningsströmvärdet som anges i batteridatabladet.
• Spänningströskelinställningen bör alltid vara under det maximala spänningsvärdet som anges i batteriets datablad.
• Överspänningsinställningen bör helst vara lägre än den maximala spänningen som anges i batteridatabladet och ett värde som är strikt över spänningströskeln.

WirelessCharger 3.0 är baserad på laddstationer som är kompatibla med alla MPU:er, oavsett typ av batteri, typ av fordon eller valt driftläge. Samma laddstation kan ladda ett litiumjonbatteri direkt efter att den har laddat ett blybatteri på en annan typ av fordon i samma anläggning. 

Endast det totala antalet fordon och deras behov av laddning bör beaktas vid en bedömning av det antal laddningsstationer som behövs. 

Det finns applikationer som kräver en laddstation för varje fordon. Andra applikationer klarar en laddstation för fyra fordon. I genomsnitt finns det två till tre fordon för varje laddstation.

Batterihanteringssystemet (BMS) är en specifik hårdvara i alla Li-ion-batterier. Det finns inte i blybatterier. Den syftar bland annat till att balansera och skydda battericellerna och i de flesta fall till att kommunicera med laddaren för att få rätt laddningsström vid alla SoC-nivåer, undvika batteririsker och maximera batteriets livscykelnummer. Kommunikationen mellan en BMS och en laddare definieras av ett protokoll som går upp till definitionen av specifika nivåer i en viss ordning (t.ex.: ström, sedan spänning, sedan SoC, sedan temperatur, etc.) 

Ett batteri med en CAN 2.0B-port kan vara kompatibelt med WirelessCharger3.0 eller inte. CAN 2.0B-port: allt beror på datadefinitionen (datamatrisen) som ska matcha de som är inbäddade i laddaren. Vid behov kan BMS-datamatrisen uppdateras (se batterileverantören) för att matcha ett av protokollalternativen som medföljer WirelessCharger 3.0. Alternativt kan BMS tala med PLC/VCU via CAN 2.0B så att PLC/VCU instruerar MPU:n via Ethernet i endast PLC-läge. 

De många protokollalternativen och de många driftlägena som finns tillgängliga med WirelessCharger 3.0 ger dig det maximala utbudet av alternativ för en lämplig laddningslösning på egen hand. Om dina behov skiljer sig från de som implementerats, vänligen kontakta oss för ytterligare alternativ.

Full laddning: Laddningsprocessen utförs med liten tidsbegränsning. Den går igenom hela CC- och CV-laddningsfaserna för att nå nära 100 % SoC i slutet av laddningsprocessen. 

Möjlighetsladdning eller "In-Process"-laddning: Ytterligare laddstationer finns tillgängliga för att utföra laddning under en ganska kort tidsperiod, vid ganska hög ström, när ett fordon går på tomgång mellan två uppgifter att utföra. Fördelarna är stora med en snabbstartande laddare som WirelessCharger 3.0, och det är vanligtvis att föredra för batterier som inte är laddade till mer än 80 % SoC. 

Mellanladdning: Laddningsprocessen är inställd på att hålla batteriet delvis laddat, eftersom endast en bråkdel av batterikapaciteten är avsedd att användas (litet urladdningsdjup, eller DoD). Att ladda ett batteri med mindre än 80 % SoC kan avsevärt förbättra dess livscykelnummer, men kommer att kräva mer frekventa laddningssekvenser, allt i CC-fasen med kortare laddningstid (jämfört med den längre laddningen i CV-fasen). 

Det slutliga valet av laddningssekvens(er) beror på många faktorer relaterade till applikationsbehoven och den hårdvara som är inblandad. Det är specifikt för varje applikationstyp och varje fordonsdesign, men det är mestadels ett ämne för hantering av systemprogramvara.

Det finns inget magnetfält runt en stationär platta så länge som den inte är vänd mot en mobil platta: detta är omöjligt. Faktum är att ett villkor för att WirelessCharger 3.0 ska starta sin drift är upprättandet av en kommunikation mellan den mobila elektroniken (MPU) och laddstationen (IPS), vilket endast kan utföras om två laddplattor befinner sig intill varandra med en korrekt positionering. Detta är en specifik säkerhetsdesign av WirelessCharger 3.0, som är oberoende av alla radiosystem och därför inte utsätts för några radiostörningar under drift. 

Det finns ett magnetfält runt plattorna när ström överförs. Våra konstruktörer är väl medvetna om detta och har utarbetat en fältstyrka som inte överskrider de lagliga gränser och rekommendationer som ges av t.ex. ICNIRP (International Commission for Non-Ionizing Radiation) 2010. 

ICNIRP:s rekommendation är  erkänd över hela världen och ligger till grund för de flesta nationella lagar och standarder. Fälten ska inte jämföras med radiovågor som förekommer i radiokommunikation eller med mobiltelefoner: dessa är elektromagnetiska vågor som är utformade för att skickas ut för att överbrygga stora avstånd. Det måste också noteras att magnetfält, som används i WirelessCharger 3.0 som medel för kraftöverföring, är kopplade till sin källa, så de är alltid begränsade till själva närheten av kuddarna.

De flesta typer av batterier kan användas med WirelessCharger 3.0 (blysyra, Li-ion NMC, Li-ion LFP, etc). Batterier med eller utan kommunikationsport kan också användas. Ackumulatorer kan naturligtvis användas, eftersom detta borde vara ett lämpligt namn att använda när vi talar om laddningsbara energilagringslösningar, men generellt sett används ordet "batteri" i branschen. Så låt oss fortsätta att tala om "batterier" istället för "ackumulatorer". 

Ett fåtal batteritillverkare begränsar laddningsmöjligheterna genom att kräva aktivering av en kommunikationsbyte (via CAN), vilket i sin tur reducerar antalet tillgängliga driftlägen till enbart BMS-läge eller BMS- och PLC-läge.