Katselukerrat: 0 Tekijä: ZERNE Battery Technical Content Team Julkaisuaika: 2026-08-17 Alkuperä: Sivusto
Jos kysyt: 'Kuinka kauan litiumakun lataaminen kestää?', ei ole yhtä vastausta jokaiseen kennoon tai akkupakkaukseen. Latausaika riippuu pääasiassa vaihdettavasta kapasiteetista, sallitusta latausvirrasta, latauksen aloitustilasta ja vakiojänniteasteesta lähellä täyttä latausta.
Pieni 2 Ah:n akku, joka on ladattu 1 A:lla, saattaa vaatia paljon vähemmän aikaa kuin 10 Ah:n akku, joka ladataan samalla virralla. Laturin nimellisteho ei kuitenkaan ole ainoa tekijä. Akun kemia, kennomalli, lämpötila, BMS-rajat, laturin rakenne ja pääteasetukset vaikuttavat myös lopputulokseen.
Projekteissa, joissa käytetään 18650-solua, 18650 latausprosessi ja turvallisuusvaatimukset tulee arvioida erikseen. Tämä artikkeli keskittyy laskentamenetelmään, jota voidaan soveltaa litiumionikennoihin ja akkuihin.
Peruslatausaikaarvio käyttää vaihtokapasiteettia jaettuna latausvirralla.
Tulos on vain ihanteellinen vakiovirta-arvio.
Vakiojänniteaste lisää aikaa latausvirran vähitellen pienentyessä.
Akun kapasiteetti tulee muuntaa mAh:ista Ah:iksi ennen laskemista.
Suurempivirtalaturi ei sovellu automaattisesti jokaiselle litiumioniakulle.
Akun jännite ei yksin määritä latausaikaa.
Akkujen rinnakkaiskapasiteetti, sarjakokoonpano, laturin jännite ja BMS-rajat on arvioitava yhdessä.
Lopullinen OEM-latausaika tulee vahvistaa teknisillä tiedoilla ja näytetestauksella.
Litiumioniakun lataaminen voi kestää alle tunnista yli kymmeneen tuntiin sen kapasiteetista ja latausvirrasta riippuen. Käytännön arvio alkaa tällä kaavalla:
Arvioitu latausaika ≈ Vaihtokapasiteetti (Ah) ÷ Latausvirta (A) + Vakiojännitteen kartioaika
Jos esimerkiksi 3 Ah:n akku on ladattu 20 %:sta 100 %:iin, noin 2,4 Ah on vaihdettava:
3 Ah × 80 % = 2,4 Ah
1A latausvirralla ihanteellinen vakiovirta-aika on:
2,4 Ah ÷ 1 A = 2,4 tuntia
Varsinainen latausjakso kestää yleensä kauemmin, koska laturi vähentää virtaa vakiojännitevaiheen aikana. Lopulliseen aikaan voivat vaikuttaa myös lämpötila, akun kunto, laturin tehokkuus, BMS-rajat ja kennovalmistajan latausohjeet.
Akun nimellisjännite ei anna tarpeeksi tietoa latausajan laskemiseen. 3,7 V, 1 Ah akulla ja 3,7 V, 5 Ah akulla on sama nimellisjännite, mutta hyvin erilaiset latausvaatimukset.
Hyödyllisin lähtökohta akun latausajan laskennassa on vaihdettava latausmäärä.
Peruskaava on:
Latausaika ≈ Vaihtokapasiteetti (Ah) ÷ Latausvirta (A)
Tämä kaava kuvaa latausjakson ihanteellisen vakiovirta-osuuden. Se ei sisällä:
Syväpurkautuneen akun esikäsittely;
Vakiojännite kartiovaiheessa;
Laturin häviöt;
BMS-tasapainotus;
Lämpötilaan liittyvä virran alentaminen;
pariston tai akun asettamat virtarajat;
Latauksen lopettamiseen käytetty aika.
Akun kapasiteetti näytetään usein milliampeeritunteina tai mAh:na, kun taas latausvirta näytetään yleensä ampeereina.
Muuntaa mAh Ah:ksi:
Kapasiteetti (Ah) = Kapasiteetti (mAh) ÷ 1 000
Esimerkkejä:
2 000 mAh = 2 Ah;
3 000 mAh = 3 Ah;
3 500 mAh = 3,5 Ah;
5 000 mAh = 5 Ah.
Jos 3 000 mAh:n kenno ladataan 1 A:lla tyhjästä ihanteellisissa vakiovirtaolosuhteissa, peruslaskelma on:
3Ah ÷ 1A = 3 tuntia
Tämä ei tarkoita, että kenno latautuu aina täyteen tasan kolmessa tunnissa. Litiumionilaturi vähentää normaalisti virtaa, kun akku lähestyy enimmäislatausjännitettä.
Akku alkaa harvoin latautua tasan 0 %:ssa. Vaihdettavan latauksen määrä riippuu latauksen aloitustilasta.
Esimerkiksi 3 Ah:n akku, joka on ladattu 50 %:sta 100 %:iin, vaatii noin 1,5 Ah:n:
3 Ah × 50 % = 1,5 Ah
1A latausvirralla:
1,5 Ah ÷ 1 A = 1,5 tuntia
20 %:sta 100 %:iin ladattu akku vaatii enemmän aikaa:
3 Ah × 80 % = 2,4 Ah
Samalla 1A virralla:
2,4 Ah ÷ 1 A = 2,4 tuntia
Nämä luvut edustavat ihanteellista virtaperusteista osaa latauksesta. Vakiojänniteporras on vielä lisättävä.
Kapasiteetti on yksi tärkeimmistä tekijöistä. Suurempi akku vaatii yleensä enemmän latausta saavuttaakseen täyden kapasiteetin.
Jos esimerkiksi kahta akkua ladataan samalla virralla:
2 Ah:n akku vaatii vähemmän aikaa kuin 5 Ah:n akku;
5 Ah:n akku vaatii vähemmän aikaa kuin 10 Ah:n akku;
Akku, jossa on enemmän rinnakkaiskapasiteettia, vaatii yleensä enemmän aikaa kuin akku, jossa on vähemmän rinnakkaiskennoja.
Kapasiteettia ei pidä sekoittaa jännitteeseen. Jännite kuvaa akun sähköpotentiaalia, kun taas Ah kuvaa kuinka paljon latausta akku pystyy säilyttämään.
Latausvirta määrittää, kuinka nopeasti akku voi vastaanottaa latausta vakiovirtavaiheen aikana.
Jos 3 Ah:n akku hyväksyy 1 A:n, ihanteellinen virtakohtainen aika täyteen lataukseen on noin kolme tuntia. Jos sama akku hyväksyy 0,5A, ihanteellinen aika on noin kuusi tuntia ennen vakiojänniteportaan lisäämistä.
Virran tulee kuitenkin pysyä kennovalmistajan ohjeiden sisällä. 2 A:n laturi ei tarkoita, että jokainen litiumioniakku voi turvallisesti hyväksyä 2A.
Sallittu virta voi vaihdella kahden saman fyysisen koon ja kapasiteetin omaavien kennon välillä. OEM-mallissa suositeltu latausvirta, enimmäislatausvirta, käyttölämpötila ja syklin käyttöiän ehdot tulee ottaa valitun kennon tietosivulta.
Litiumioniakkuja ei yleensä ladata maksimivirralla ennen kuin ne ovat täynnä.
Vakiovirtavaiheen aikana laturi syöttää ohjattua virtaa. Kun kenno saavuttaa määritetyn latausjännitteen, laturi vaihtaa vakiojänniteohjaukseen. Latausvirta pienenee sitten vähitellen.
Tätä viimeistä vaihetta kutsutaan kartiovaiheeksi. Se on yksi tärkeimmistä syistä, miksi todellinen latausaika on pidempi kuin yksinkertainen kapasiteetti jaettuna virralla laskettaessa.
Akkulaturin ohjaimissa käytetään yleisesti esikäsittely-, vakiovirta-, vakiojännite- ja päätevaiheita.
Seuraavat esimerkit esittävät laskennan ihanteellisen vakiovirta-osan. Ne ovat suunnitteluesimerkkejä, eivät yleisiä latausaikamäärityksiä.
Akun kapasiteetti |
Latauksen aloitustila |
Vaihtokapasiteetti |
Latausvirta |
Ihanteellinen vakio-nykyinen aika |
|---|---|---|---|---|
2 Ah |
50 % |
1 Ah |
1A |
1 tunti |
3 Ah |
20 % |
2,4 Ah |
1A |
2,4 tuntia |
3 Ah |
20 % |
2,4 Ah |
0,5A |
4,8 tuntia |
5 Ah |
20 % |
4 Ah |
2A |
2 tuntia |
10Ah paketti |
30 % |
7 Ah |
2A |
3,5 tuntia |
Todellinen aika on pidempi, kun vakiojänniteaste, laturin tehokkuus, lämpötilarajat ja päätekäyttäytyminen otetaan huomioon.
1 A:lla ladattu 3 Ah:n akku voi siksi vaatia noin kolme tuntia päälatausvaiheeseen ja lisäaikaa kartiovaiheessa. Tarkka tulos riippuu akkumallista ja laturin pääteolosuhteista.
Kaava on hyödyllinen, koska se tarjoaa yksinkertaisen suunnitteluviitteen. Sitä ei pidä pitää täydellisenä akun eritelmänä.
Useimmat akut alkavat latautua, kun kapasiteettia on jäljellä. Lataus 60 %:sta 100 %:iin eroaa 10 %:n ja 100 %:n latauksesta.
Laitteen, joka alkaa latautua automaattisesti, kun akku saavuttaa alhaisen kynnyksen, latausjakso voi olla lyhyempi kuin syväpurkautuneella akulla.
Laturi voi vähentää virtaa seuraavista syistä:
Korkea akun lämpötila;
Korkea latauslämpötila;
Tulotehorajoitukset;
Akun suojausrajat;
konservatiivinen latausprofiili;
Järjestelmän kuormitus toimii samanaikaisesti.
Kun virtaa vähennetään, latausjakso kestää kauemmin.
Litiumioniakut vaativat yleensä hallitun lämpötila-alueen latauksen aikana. Jos akku on liian kuuma tai kylmä, laturi tai BMS voi vähentää virtaa tai lopettaa latauksen.
Tämä tarkoittaa, että kahdella identtisellä akulla voi olla eri latausajat, kun niitä käytetään eri ympäristöissä. Akku, joka on ladattu viileässä, hyvin tuuletetussa kotelossa, voi noudattaa eri profiilia kuin akku, joka on asennettu kompaktiin koteloon, jossa lämmönpoisto on rajoitettu.
Vanha akku voi hyväksyä latauksen eri tavalla kuin uusi akku. Lisääntynyt sisäinen vastus voi tuottaa enemmän lämpöä ja aiheuttaa laturin tai suojajärjestelmän vähentämisen virtaa.
Akku, jonka kapasiteetti on pienempi, saattaa näyttää latautuvan nopeasti, koska se varastoi vähemmän energiaa kuin uutena. Pelkästään latausaikaa ei siksi voida käyttää akun kunnon määrittämiseen.
Monikennoisessa akussa BMS voi rajoittaa latausvirtaa tai jatkaa tasapainottamista syklin lopussa.
Jos yksi sarjaryhmä saavuttaa yläjänniterajansa aikaisemmin kuin muut, BMS voi vähentää latausta tai pysäyttää prosessin. Paketissa, jossa on epätasapaino, saattaa siksi kestää kauemmin saavuttaakseen valmiin lataustilan kuin hyvin yhteensopivalla paketilla.
Akun latausaika riippuu siitä, kuinka kennot on kytketty.
Sarjaan kytketyt kennot lisäävät pakettijännitettä. Rinnakkain kytketyt kennot lisäävät pakkauskapasiteettia ja virtakykyä. Latausaikalaskelmissa rinnakkaiskapasiteetti on erityisen tärkeä.
Harkitse esimerkiksi 3S2P-pakettia, joka on rakennettu 3 Ah:n soluista:
Sarjojen määrä: 3;
Rinnakkaisluku: 2;
Pakkauksen kapasiteetti: 3Ah × 2 = 6Ah;
Ihanteellinen latausvirta: 1A;
Ihanteellinen vakiovirta-aika tyhjästä: noin 6 tuntia.
Laturin on myös tarjottava oikea jännite kolmisarjan kokoonpanoa varten. Jänniteasetusta ei voi valita vain pakkauksen markkinointilipusta.
Käytä pakkausprojektia varten 18650 akkupakkauslaskin , jolla voit arvioida ensin sarja- ja rinnakkaiskokoonpanon. Latausajan laskennassa voidaan sitten käyttää tuloksena olevaa pakettikapasiteettia ja sallittua latausvirtaa.
Pakkauksen solujen kokonaismäärä ei yksin määritä latausaikaa. 3S1P- ja 3S4P-paketilla on sama sarjajänniteluokka, mutta 3S4P-paketilla on suurempi kapasiteetti ja se vaatii normaalisti enemmän latausta saavuttaakseen täyden kapasiteetin.
Jos haluat tarkempia kapasiteetti- ja energiasuhteita, 18650 akun kapasiteetin ja käyttöaikalaskelmat tarjoavat tarvittavan taustan käsittelemättä käyttöaikaa ja latausaikaa samana mittauksena.
18650-kenno on fyysinen solumuoto, ei yksittäinen yleinen sähköspesifikaatio. Eri 18650 kennoilla voi olla eri kapasiteetit, latausvirrat, lämpötilarajat ja latausohjeet.
Oletetaan, että 3 000 mAh 18650 -kenno käynnistyy 20 %:n lataustilasta ja latautuu 1 A:lla.
Likimääräinen vaihtokapasiteetti on:
3 Ah × 80 % = 2,4 Ah
Ihanteellinen vakiovirta-aika on:
2,4 Ah ÷ 1 A = 2,4 tuntia
Lopullinen latausaika on pidempi vakiojännitevaiheen vuoksi. Jos valittu kenno sallii vain pienemmän latausvirran, jakso kestää kauemmin. Jos kenno sallii suuremman virran, jakso voi olla lyhyempi, mutta suurempaa arvoa tulisi käyttää vain, kun datalehti ja täydellinen latausjärjestelmä tukevat sitä.
Tästä syystä lauseeseen 'kuinka kauan litiumioniakkua ladataan' ei voida vastata pelkällä jännitteellä. Kapasiteetti, virta, kemia ja latausohjain ovat tärkeitä.
OEM-projektissa latausaika on suunnittelusyöte eikä yksinkertainen kuluttaja-arvio.
Kehitystiimin tulee määritellä:
Vaadittu akun kapasiteetti;
Käynnistys- ja tavoitelataustila;
Käytettävissä oleva syöttöteho;
Suurin latausvirta;
Vaadittu latausikkuna;
Akku kemia;
Sarja- ja rinnakkaiskokoonpano;
BMS-latausvirran raja;
Laturin ja liittimen arvot;
Käyttö- ja latauslämpötila;
Lämpöolosuhteet kotelon sisällä;
Vaadittu syklin käyttöikä.
Prototyyppiä tulisi sitten testata realistisissa olosuhteissa. Testissä tulee kirjata:
Akun alkujännite ja lataustila;
Latausvirta ajan myötä;
Akun ja laturin lämpötila;
Vakiovirtalatauksessa käytetty aika;
Vakiojännitelatauksessa käytetty aika;
Irtisanomiskäyttäytyminen;
Jänniteero sarjaryhmien välillä;
Lopullinen kapasiteetti latauksen jälkeen.
ZERNE Batteryssa latausaikaarviota voidaan käyttää osana laajempaa akkupakkausten teknisten tietojen tarkastelua. Arviota ei tule esittää varmana tuloksena ennen kuin valittu kenno, laturi, BMS, kotelo ja käyttöolosuhteet on validoitu yhdessä.
Guangdong Zhaoneng Technology Co., Ltd.:n kanssa työskentelevien OEM-tiimien osalta laskelma voi tukea näytesuunnittelua ennen kuin siirrytään kohti räätälöityä akkusuunnittelua. ZERNE Battery voi sitten kohdistaa pakkauksen kokoonpanon ja latausrajapinnan laitteen jännitteen, kapasiteetin, tilan ja tuotantotarpeiden kanssa sen avulla. mukautettuja 18650 akkuratkaisuja.
Akun nimellisjännite ei kerro, kuinka paljon latausta se varastoi. Kahdella akulla, joilla on sama nimellisjännite, voi olla hyvin erilainen kapasiteetti.
3 000 mAh:n kapasiteetti ei tarkoita, että akkua pitäisi ladata 3 000 mA:lla. Kapasiteetti ja latausvirta ovat eri määritelmiä.
Laturi voi tuottaa 2A, mutta akku voi sallia vain 1A. Solun tietolomakkeen ja BMS-rajoituksen tulee olla etusijalla.
Kapasiteetti jaettuna virralla antaa ihanteellisen virtaperusteisen arvion. Se ei ota huomioon asteittaista virran alenemista lähes täyteen lataukseen.
Eri litiumpohjaisilla kemikaaleilla voi olla erilaiset jänniterajat ja latausvaatimukset. LiFePO4:lle tai muulle kemialle ei pitäisi automaattisesti soveltaa standardia litiumioniprofiilia.
Solujen kokonaismäärä ei suoraan määritä latausaikaa. Sarjaluku määrittää tarvittavan latausjännitteen, kun taas rinnakkaisluku määrittää pakkauksen kapasiteetin ja vaikuttaa tarvittavaan latausaikaan.
Nopeasti latautuva akku voi olla menettänyt kapasiteettia. Hitaasti latautuvalla akulla voi olla alhainen latausvirta, korkea resistanssi, lämpötilarajoitus tai BMS:ään liittyvä rajoitus. Latausaika tulee arvioida yhdessä kapasiteetin, jännitteen käyttäytymisen ja sisäisen resistanssin kanssa.
Vastaus kysymykseen 'Kuinka kauan litiumakkujen lataaminen kestää?' riippuu vaihdettavan latauksen määrästä ja akun sallitusta virrasta.
Peruslaskelma on:
Vaihtokapasiteetti (Ah) ÷ Latausvirta (A) + Vakiojännitteen kartioaika
Tämä kaava on hyödyllinen varhaisessa suunnittelussa, mutta se ei korvaa valitun solun tietolomaketta tai täydellistä laskutusjärjestelmän testiä.
Yksittäisen kennon osalta kapasiteetti ja latausvirta ovat tärkeimmät lähtökohdat. Akun osalta on myös otettava huomioon sarjakokoonpano, rinnakkaiskapasiteetti, laturin jännite, BMS-rajat, tasapainotuskäyttäytyminen, lämpötila ja päätetapa.
Luotettavassa latausaikaspesifikaatiossa tulisi siksi yhdistää laskenta, taulukkotarkistus, prototyyppitestaus ja sovelluskohtainen validointi.
Se voi kestää alle tunnin tai yli kymmenen tuntia riippuen akun kapasiteetista, latausvirrasta, latauksen aloitustilasta ja latausprofiilista. Vakiojänniteporras lisää yleensä aikaa peruskapasiteetti-virtalaskelman yli.
Muunna kapasiteetti ampeeritunteiksi, kerro se vaihdettavalla kapasiteetin osalla ja jaa tulos sallitulla latausvirralla. Lisää lisäaikaa vakiojännitteen kartiomaiselle ja mahdolliselle virran vähennykselle.
Karkea arvio on akun täysi kapasiteetti Ah jaettuna sallitulla latausvirralla A plus vakiojänniteasteella. Akkua ei saa tarkoituksella tyhjentää nollaan, ellei valmistaja ole erikseen määritellyt tätä ehtoa hyväksyttäväksi.
Vastaus riippuu kapasiteetista. 2 Ah:n akku kestää noin kaksi tuntia ihanteellisen vakiovirtavaiheen aikana, kun taas 5 Ah:n akku noin viisi tuntia. Todellinen aika on pidempi kapenemisen ja muiden latausrajoitusten vuoksi.
Ne voivat latautua nopeammin, jos akku, BMS, laturi, liitin ja lämpöjärjestelmä tukevat suurempaa virtaa. Suurempivirtalaturia ei pidä käyttää vain siksi, että se lyhentää laskettua latausaikaa.
Akun latausaika riippuu sen rinnakkaiskapasiteetista, latausvirrasta, sarjakokoonpanosta, BMS-rajoista, tasapainotuskäyttäytymisestä ja latauksen aloitustilasta. Laturin on myös vastattava paketin vaadittua latausjännitettä.
Jännite määrittää laturin tarvittavan jännitealueen, erityisesti monikennopakkauksessa, mutta se ei määritä latausaikaa itsestään. Kapasiteetilla ja sallitulla latausvirralla on suorempi vaikutus laskentaan.
Ei. Latausaika yksinään ei voi vahvistaa akun kuntoa. Myös kapasiteetin testaus, jännitteen käyttäytyminen, sisäinen vastus, itsepurkautuminen, lämpötila ja kuormituskyky on arvioitava.
