Аккумуляторы в электромобилях и гибридных автомобилях имеют решающее значение для производительности и запаса хода автомобиля. Понимание и мониторинг различных состояний батареи необходимы для поддержания ее эффективности и продления срока службы. три ключевых состояния, которые следует учитывать, — это SOC, SOH и SOP..
По этой причине в этой статье мы остановимся на них и определим, как можно рассчитать их и некоторые другие. советы по обслуживанию вашего электромобиля.
Состояние заряда (SOC)
El Состояние заряда (SOC) указывает текущий уровень заряда аккумулятора по отношению к его общей емкости. То есть SOC определяется как процент от общей емкости аккумулятора, доступный в данный момент, и это то, что автомобиль будет отображать на своей консоли, чтобы вы могли знать, какой запас автономности у него еще остался. Кроме того, центральный компьютер также произведет расчеты на основе потребления тока, чтобы определить километры, которые можно проехать.
Таким образом, SOC имеет решающее значение для управления энергопотреблением транспортных средств. Правильный расчет SOC гарантирует, что у автомобиля достаточно энергии для правильной работы, управляя энергией должным образом и сообщая водителю, сколько энергии осталось. Для этого наиболее распространенные методы определения SOC включают в себя: текущее интегрирование (подсчет кулонов), оценка с помощью электрохимического моделирования и методов, основанных на импедансе батареи.
Состояние здоровья (SOH)
El Состояние здоровья (СОХ) измеряет способность батареи сохранять и отдавать энергию по сравнению с тем, когда она была новой. Этот другой параметр выражается в процентах и отражает оставшуюся емкость аккумулятора по сравнению с его первоначальной номинальной емкостью.
Как вы можете себе представить, SOH указывает на ухудшение состояния батареи с течением времени и имеет важное значение. для планирования замены и профилактического обслуживания. Для этого измерение SOH может включать тестирование емкости, тестирование внутреннего сопротивления и анализ исторических данных об использовании батареи.
Состояние силы (СОП)
El Состояние питания (SOP) измеряет способность батареи обеспечивать определенный ток на постоянной основе. Таким образом, он указывает максимальную мощность, которую может обеспечить аккумулятор без существенного ухудшения качества или риска для безопасности.
Этот параметр, как и SOC и SOH, очень важен, в данном случае он имеет решающее значение для высокопроизводительные приложения, такие как быстрое ускорение и использование вспомогательных систем с высокими требованиями. Блок управления автомобиля оценит этот фактор посредством испытаний на сильноточный разряд и моделирования динамической реакции аккумулятора при различных условиях зарядки.
Расчеты и формулы
К рассчитать эти параметры батарей в новых электромобилях, мы можем сделать это следующими способами:
- Состояние заряда (SOC): Обычно его рассчитывают с использованием текущего интегрирования (подсчета кулонов):
SOC(t) = SOC(t-1) + (It / Cn) x 100
Где SOC(t) — это состояние заряда в начальный момент времени t, а SOC(t-1) — это состояние заряда в момент времени t-1 или в данный момент. С другой стороны, это ток в момент времени t, а Cn — номинальная емкость автомобильного аккумулятора.
- Состояние здоровья (СОХ): в этом другом случае рассчитывается путем сравнения текущей емкости с начальной номинальной емкостью аккумулятора:
SOH (%) = (Текущая мощность / Начальная номинальная мощность) x 100
Из SOC1 и SOC0 мы можем сделать вывод о деградации: начальной мощности (SOC0) и текущей мощности (SOC1).
СОХ (%) = (SOC1 / SOC0) x 100
- Статус мощности (СОП): измеряется способность батареи обеспечивать постоянную мощность:
СОП = V(t) x I(t)
Где V(t) — напряжение в момент времени t, а I(t) — ток в момент времени t. Как видите, это наверняка напоминает вам формулу других электрических систем, таких как P = V · I, для расчета мощности в ваттах (Вт), и это в точности адаптация той же формулы для данного момента времени. аккумулятор автомобиля.
Это также может включать рассмотрение внутреннего сопротивления и потерь энергии:
СОП = Pmax – Ploss
Где Pmax — максимальная мощность, а Ploss — потеря мощности из-за внутреннего сопротивления и других факторов.
Факторы, влияющие на состояние аккумулятора электромобиля
Есть несколько Факторы Que Influyen по таким параметрам аккумуляторов электромобилей, как:
- Температура- Экстремальные температуры могут отрицательно повлиять на SOC, SOH и SOP аккумулятора. Чрезмерное тепло может ускорить деградацию, а сильный холод может временно снизить доступную мощность.
- Циклы зарядки/разрядки- Каждый цикл зарядки и разрядки способствует износу аккумулятора, что со временем влияет на его SOH.
- Зарядный ток- Скорость загрузки и скачивания также играет решающую роль. Быстрая зарядка может привести к дополнительному нагреву и нагрузке на аккумулятор, отрицательно влияя на его SOH и SOP. Поэтому, хотя они могут показаться более практичными, следует избегать быстрой зарядки, как и других устройств с литиевыми батареями, таких как сотовые телефоны, ноутбуки и т. д., поскольку технологии автомобильных аккумуляторов очень похожи и требуют общего обслуживания. это то же самое.
Глубокая разрядка (DoD)
Por último, la Глубина разряда (DoD) относится к проценту от общей емкости батареи, которая была использована. Это обратная метрика SOC, и вместе они дают полное представление о состоянии батареи. Поэтому ЭБУ электромобилей учитывают не только вышеперечисленные факторы, но и подобные этому.
Что касается расчета в данном случае, то его можно провести по следующей формуле:
DoD (%) = (Выгруженная мощность / Общая мощность) x 100
Например, если батарея емкостью 100 Ач (ампер-час) отдала 30 Ач, DoD составляет 30%.
Министерству обороны важно понимать износ и срок службы батареи. Циклы глубокой разрядки могут ускорить деградацию батареи. Высокий DoD может сократить срок службы батареи, а низкий DoD способствует увеличению срока службы батареи. Поэтому, когда это возможно, следует стремиться к низким DoD. Некоторые производители даже рекомендуют, чтобы аккумулятор всегда был заряжен на 40–80 %, поскольку кажется, что постоянное поддержание экстремальных значений может быть более вредным.
Изображения | холст