By hoppt
Кога литиум-јонската батерија се испразнува, нејзиниот работен напон секогаш се менува постојано со текот на времето. Работниот напон на батеријата се користи како ордината, време на празнење или капацитет, или состојба на полнење (SOC), или длабочина на празнење (DOD) како апсциса, а нацртаната крива се нарекува крива на празнење. За да ја разбереме карактеристичната крива на празнење на батеријата, прво треба да го разбереме напонот на батеријата во принцип.
За да се формира реакцијата на електродата, батеријата мора да ги исполнува следните услови: процесот на губење на електронот во хемиската реакција (т.е. процес на оксидација) и процесот на добивање на електрон (т.е. процес на реакција на редукција) мора да бидат одвоени во две различни области. што се разликува од општата реакција на редокс; реакцијата на редокс на активната супстанција на две електроди мора да се пренесе преку надворешното коло, што е различно од реакцијата на микробатеријата во процесот на корозија на метал. Напонот на батеријата е потенцијалната разлика помеѓу позитивната и негативната електрода. Специфичните клучни параметри вклучуваат напон на отворено коло, работен напон, напон на исклучување на полнење и празнење, итн.
Потенцијалот на електродата се однесува на потопување на цврст материјал во растворот на електролит, покажувајќи го електричниот ефект, односно потенцијалната разлика помеѓу површината на металот и растворот. Оваа потенцијална разлика се нарекува потенцијал на металот во растворот или потенцијал на електродата. Накратко, потенцијалот на електродата е тенденција за јон или атом да стекне електрон.
Затоа, за одредена позитивна електрода или негативен електрода материјал, кога се става во електролит со литиумска сол, неговиот електроден потенцијал се изразува како:
Каде φ c е електродниот потенцијал на оваа супстанца. Стандардниот потенцијал на водородната електрода беше поставен на 0.0V.
Електромоторната сила на батеријата е теоретската вредност пресметана според реакцијата на батеријата со помош на термодинамички метод, односно разликата помеѓу потенцијалот на рамнотежната електрода на батеријата и позитивните и негативните електроди кога колото се прекинува е максималната вредност. дека батеријата може да го даде напонот. Всушност, позитивните и негативните електроди не се нужно во термодинамичка рамнотежа во електролитот, односно електродниот потенцијал воспоставен од позитивните и негативните електроди на батеријата во растворот на електролитот обично не е потенцијалот на рамнотежната електрода, така што напонот на отворено коло на батеријата е генерално помал од неговата електромоторна сила. За реакцијата на електродата:
Со оглед на нестандардната состојба на компонентата на реактантот и активноста (или концентрацијата) на активната компонента со текот на времето, вистинскиот напон на отвореното коло на ќелијата се менува со енергетската равенка:
Каде што R е гасната константа, T е температурата на реакцијата, а a е активноста или концентрацијата на компонентата. Напонот на отвореното коло на батеријата зависи од својствата на материјалот на позитивната и негативната електрода, електролитот и температурните услови и е независен од геометријата и големината на батеријата. Подготовката на материјалот на литиум јонската електрода во пол, и литиумскиот метален лим составен во копче половина батерија, може да го измери материјалот на електродата во различна состојба на отворен напон SOC, отворената крива на напон е реакција на состојбата на полнење на материјалот на електродата, отворен пад на напон за складирање на батеријата, но не многу голем, ако отворениот пад на напонот е премногу брз или амплитудата е ненормален феномен. Промената на површинската состојба на биполарните активни супстанции и само-празнењето на батеријата се главните причини за намалувањето на напонот на отвореното коло во складиштето, вклучително и промената на слојот на маската на масата на материјалот на позитивната и негативната електрода; промената на потенцијалот предизвикана од термодинамичката нестабилност на електродата, растворањето и таложењето на металните туѓи нечистотии и микро краток спој предизвикан од дијафрагмата помеѓу позитивните и негативните електроди. Кога литиум јонската батерија старее, промената на вредноста на К (пад на напон) е процес на формирање и стабилност на SEI филмот на површината на материјалот на електродата. Ако падот на напонот е преголем, внатре има микрократок спој, а батеријата се оценува како неквалификувана.
Кога струјата минува низ електродата, феноменот дека електродата отстапува од потенцијалот на рамнотежната електрода се нарекува поларизација, а поларизацијата генерира надпотенцијал. Според причините за поларизација, поларизацијата може да се подели на омска поларизација, концентрациона поларизација и електрохемиска поларизација. Сл. 2 е типичната крива на празнење на батеријата и влијанието на различната поларизација на напонот.
Слика 1. Типична крива на празнење и поларизација
(1) Омска поларизација: предизвикана од отпорот на секој дел од батеријата, вредноста на падот на притисокот го следи законот на Ом, струјата се намалува, поларизацијата веднаш се намалува, а струјата исчезнува веднаш откако ќе престане.
(2) Електрохемиска поларизација: поларизацијата е предизвикана од бавната електрохемиска реакција на површината на електродата. Тоа значително се намали во рамките на нивото на микросекунда како што струјата станува помала.
(3) Поларизација на концентрацијата: поради ретардација на процесот на јонска дифузија во растворот, разликата во концентрацијата помеѓу површината на електродата и телото на растворот е поларизирана под одредена струја. Оваа поларизација се намалува или исчезнува како што електричната струја се намалува во макроскопските секунди (неколку секунди до десетици секунди).
Внатрешниот отпор на батеријата се зголемува со зголемувањето на струјата на празнење на батеријата, што е главно затоа што големата струја на празнење го зголемува трендот на поларизација на батеријата, а колку е поголема струјата на празнење, толку е поочигледен трендот на поларизација, како што е прикажано на слика 2. Според Омовиот закон: V=E0-IRT, со зголемување на внатрешниот целокупен отпор RT, соодветно се намалува времето потребно за напонот на батеријата да го достигне напонот за исклучување на празнење, така што капацитетот за ослободување е исто така намалена.
Слика 2. Ефект на густината на струјата врз поларизацијата
Литиум јонската батерија во суштина е еден вид батерија со концентрација на литиум јони. Процесот на полнење и празнење на литиум-јонската батерија е процес на вградување и соголување на литиумските јони во позитивните и негативните електроди. Факторите кои влијаат на поларизацијата на литиум-јонските батерии вклучуваат:
(1) Влијанието на електролитот: ниската спроводливост на електролитот е главната причина за поларизацијата на литиум-јонските батерии. Во општиот температурен опсег, спроводливоста на електролитот што се користи за литиум-јонски батерии е генерално само 0.01-0.1 S/cm, што е еден процент од водениот раствор. Затоа, кога литиум-јонските батерии се испуштаат со висока струја, предоцна е да се дополни Li + од електролитот и ќе се појави феноменот на поларизација. Подобрувањето на спроводливоста на електролитот е клучниот фактор за подобрување на капацитетот за празнење со висока струја на литиум-јонските батерии.
(2) Влијанието на позитивните и негативните материјали: подолг канал на позитивни и негативни материјали големи честички на литиум јони дифузија на површината, што не е погодно за голема стапка на празнење.
(3) проводник агент: содржината на проводен агент е важен фактор кој влијае на празнење перформанси на висок сооднос. Ако содржината на спроводливиот агенс во формулата на катодата е недоволна, електроните не можат да се пренесат навреме кога ќе се испразни големата струја, а внатрешниот отпор на поларизацијата брзо се зголемува, така што напонот на батеријата брзо се намалува до напонот за исклучување на празнењето. .
(4) Влијанието на дизајнот на столбот: дебелина на столбот: во случај на големо празнење на струјата, брзината на реакцијата на активните супстанции е многу брза, што бара јонот на литиум брзо да се вгради и да се одвои во материјалот. Ако полската плоча е дебела и патеката на дифузија на литиум јони се зголемува, насоката на дебелината на полот ќе произведе голем градиент на концентрација на литиум јони.
Густина на набивање: густината на набивање на листот на столбот е поголема, порите стануваат помали, а патеката на движење на литиум јоните во насоката на дебелината на листот на полот е подолг. Дополнително, ако густината на набивање е преголема, површината за контакт помеѓу материјалот и електролитот се намалува, местото на реакција на електродата се намалува, а внатрешниот отпор на батеријата исто така ќе се зголеми.
(5) Влијанието на SEI мембраната: формирањето на SEI мембраната ја зголемува отпорноста на интерфејсот на електродата / електролитот, што резултира со хистереза или поларизација на напонот.
Работен напон, исто така познат како краен напон, се однесува на потенцијалната разлика помеѓу позитивните и негативните електроди на батеријата кога струјата тече во колото во работна состојба. Во работната состојба на празнење на батеријата, кога струјата тече низ батеријата, треба да се надмине отпорот предизвикан од внатрешниот отпор, што ќе предизвика пад на омскиот притисок и поларизација на електродата, така што работниот напон е секогаш помал од напонот на отвореното коло. а при полнење, крајниот напон е секогаш поголем од напонот на отвореното коло. Односно, резултатот од поларизацијата го прави крајниот напон на празнењето на батеријата помал од електромоторниот потенцијал на батеријата, што е повисок од електромоторниот потенцијал на наполнетата батерија.
Поради постоењето на феноменот на поларизација, моменталниот напон и вистинскиот напон во процесот на полнење и празнење. При полнење, моменталниот напон е малку повисок од вистинскиот напон, поларизацијата исчезнува и напонот паѓа кога моменталниот напон и вистинскиот напон се намалуваат по празнењето.
За да го сумираме горенаведениот опис, изразот е:
E +, E- ги претставуваат потенцијалите на позитивните и негативните електроди, соодветно, E + 0 и E--0 го претставуваат потенцијалот на рамнотежната електрода на позитивните и негативните електроди, соодветно, VR го претставува омскиот напон на поларизација, а η + , η - -претставуваат надпотенцијал на позитивните и негативните електроди, соодветно.
По основното разбирање на напонот на батеријата, почнавме да ја анализираме кривата на празнење на литиум-јонските батерии. Кривата на празнење во основа ја рефлектира состојбата на електродата, што е суперпозиција на промените на состојбата на позитивните и негативните електроди.
Кривата на напон на литиум-јонските батерии во текот на процесот на празнење може да се подели во три фази
1) Во почетната фаза на батеријата, напонот паѓа брзо, а колку е поголема стапката на празнење, толку побрзо паѓа напонот;
2) Напонот на батеријата влегува во фаза на бавна промена, која се нарекува површина на платформата на батеријата. Колку е помала стапката на испуштање,
Колку подолго трае површината на платформата, толку е поголем напонот на платформата, толку е побавен падот на напонот.
3) Кога напојувањето на батеријата е скоро завршено, напонот на оптоварувањето на батеријата почнува нагло да опаѓа додека не се достигне напонот за запирање на празнењето.
За време на тестирањето, постојат два начина за собирање податоци
(1) Соберете ги податоците за струјата, напонот и времето според поставениот временски интервал Δ t;
(2) Соберете ги податоците за струјата, напонот и времето според поставената разлика за промена на напонот Δ V. Точноста на опремата за полнење и празнење главно ја вклучува точноста на струјата, точноста на напонот и прецизноста на времето. Табела 2 ги прикажува параметрите на опремата на одредена машина за полнење и празнење, каде што% FS го претставува процентот од целиот опсег, а 0.05% RD се однесува на измерената грешка во опсег од 0.05% од отчитувањето. Опремата за полнење и празнење генерално користи CNC постојан извор на струја наместо отпор на оптоварување за оптоварување, така што излезниот напон на батеријата нема никаква врска со серискиот отпор или паразитскиот отпор во колото, туку е поврзан само со напонот E и внатрешниот отпор r и струјата на колото I на идеалниот извор на напон еквивалентен на батеријата. Ако отпорот се користи за оптоварување, поставете го напонот на идеалниот извор на напон на батеријата еквивалент да биде E, внатрешниот отпор е r, а отпорот на оптоварување е R. Измерете го напонот на двата краја на отпорот на оптоварување со напонот метар, како што е прикажано на горната слика на слика 6. Меѓутоа, во пракса, во колото има отпор на олово и отпор на контакт на тела (униформа паразитски отпор). Еквивалентниот дијаграм на колото прикажан на Сл. 3 е прикажан на следната слика на Сл. 3. Во пракса, паразитскиот отпор неминовно се воведува, така што вкупниот отпор на оптоварување станува голем, но измерениот напон е напонот на двата краја на отпорот на оптоварување R, па се внесува грешката.
Сл. 3 Принципниот блок дијаграм и вистинскиот еквивалентен дијаграм на колото на методот на празнење отпор
Кога изворот на константна струја со струјата I1 се користи како оптоварување, шематски дијаграм и дијаграм на вистински еквивалентен коло се прикажани на слика 7. E, I1 се константни вредности и r е константна за одредено време.
Од горенаведената формула, можеме да видиме дека двата напони на A и B се константни, односно излезниот напон на батеријата не е поврзан со големината на серискиот отпор во јамката и, се разбира, нема врска со паразитски отпор. Покрај тоа, режимот на мерење со четири терминали може да постигне попрецизно мерење на излезниот напон на батеријата.
Слика 4 Блок-дијаграм на еквивалент и дијаграм на вистинско еквивалентно коло на оптоварување на изворот на постојана струја
Истовремениот извор е уред за напојување кој може да обезбеди постојана струја на товарот. Сè уште може да ја одржува излезната струја константна кога надворешното напојување флуктуира и кога се менуваат карактеристиките на импедансата.
Опремата за тестирање на полнење и празнење генерално го користи полупроводничкиот уред како елемент за проток. Со прилагодување на контролниот сигнал на полупроводничкиот уред, може да симулира оптоварување со различни карактеристики како константна струја, постојан притисок и постојан отпор и така натаму. Тестниот режим на празнење на литиум-јонска батерија главно вклучува празнење на константна струја, празнење со постојан отпор, постојано празнење на моќност итн. Во секој режим на празнење, може да се поделат и континуираното празнење и интервалното празнење, во кои според должината на времето, интервалното празнење може да се подели на интермитентно празнење и пулсно празнење. За време на тестот за празнење, батеријата се празне според поставениот режим и престанува да се празне откако ќе ги достигне поставените услови. Условите за исклучување на празнење вклучуваат подесување на исклучување на напонот, поставување на исклучување на времето, поставување на прекин на капацитетот, поставување на негативен напонски градиент, итн. Промената на напонот на празнење на батеријата е поврзана со системот за празнење, кој е, на промената на кривата на празнење влијае и системот за празнење, вклучувајќи: струја на празнење, температура на празнење, напон на завршување на празнење; наизменично или континуирано празнење. Колку е поголема струјата на празнење, толку побрзо паѓа работен напон; со температурата на празнење, кривата на празнење нежно се менува.
(1) Постојана струја празнење
При празнење на константна струја, сегашната вредност се поставува, а потоа тековната вредност се постигнува со прилагодување на CNC постојан извор на струја, така што ќе се реализира постојаното тековно празнење на батеријата. Во исто време, се собира промената на крајниот напон на батеријата за да се детектираат карактеристиките на празнење на батеријата. Постојаното празнење на струјата е празнење на истата струја на празнење, но напонот на батеријата продолжува да опаѓа, па моќта продолжува да опаѓа. Слика 5 е кривата на напонот и струјата на константното празнење на струјата на литиум-јонските батерии. Поради постојаното празнење на струјата, временската оска лесно се претвора во оската на капацитетот (производ на струја и време). Слика 5 ја прикажува кривата на напон-капацитет при празнење на константна струја. Празнењето со константна струја е најчесто користениот метод за празнење при тестовите на литиум-јонските батерии.
Слика 5 Полнење со постојан напон со постојана струја и криви на празнење константна струја со различни стапки на мултипликатор
(2) Постојано празнење на моќност
Кога ќе се испразни константната моќност, прво се поставува вредноста на константната моќност P и се собира излезниот напон U на батеријата. Во процесот на празнење, P се бара да биде константно, но U постојано се менува, па затоа е неопходно постојано да се прилагодува струјата I на CNC постојан извор на струја според формулата I = P / U за да се постигне целта за постојано празнење на моќност . Чувајте ја моќноста на празнење непроменета, бидејќи напонот на батеријата продолжува да опаѓа за време на процесот на празнење, па струјата во постојаното празнење на струја продолжува да расте. Поради постојаното празнење на моќноста, временската координатна оска лесно се претвора во енергија (производ на моќ и време) координатна оска.
Слика 6 Криви на полнење и празнење со постојана моќност со различни стапки на удвојување
Споредба помеѓу празнење на постојана струја и празнење на постојана моќност
Слика 7: (а) дијаграм за капацитет на полнење и празнење во различни соодноси; (б) крива на полнење и празнење
Слика 7 ги прикажува резултатите од различните тестови за полнење и празнење сооднос во двата режима на литиум железо фосфат батерија. Според кривата на капацитет на Сл. 7 (а), со зголемување на струјата на полнење и празнење во режим на постојана струја, вистинскиот капацитет за полнење и празнење на батеријата постепено се намалува, но опсегот на промена е релативно мал. Вистинскиот капацитет за полнење и празнење на батеријата постепено се намалува со зголемувањето на моќноста, а колку е поголем мултипликаторот, толку побрзо се намалува капацитетот. Капацитетот на празнење од 1 час е помал од режимот на постојан проток. Во исто време, кога стапката на полнење-празнење е помала од брзината од 5 часа, капацитетот на батеријата е поголем при константна состојба на напојување, додека капацитетот на батеријата е поголем од брзината од 5 часа е поголем при константна тековна состојба.
Од слика 7 (б) е прикажана кривата на капацитет-напон, под услов на низок сооднос, литиум железо фосфатна батерија со два режима капацитет-напонска крива, и промената на платформата на напонот на полнење и празнење не е голема, но под услов на висок сооднос, постојана струја-константен напон режим на постојан напон време значително подолго, и полнење напон платформа значително се зголеми, празнење напон платформа е значително намалена.
(3) Испуштање на постојан отпор
При празнење на константен отпор, прво се поставува вредност на постојан отпор R за да се собере излезниот напон на батеријата U. За време на процесот на празнење, R треба да биде константно, но U постојано се менува, така што сегашната вредност I на CNC постојаната струја изворот треба постојано да се прилагодува според формулата I=U/R за да се постигне целта на празнење на постојан отпор. Напонот на батеријата секогаш се намалува во процесот на празнење, а отпорот е ист, така што струјата на празнење I е исто така опаѓачки процес.
(4) Континуирано празнење, интермитентно празнење и пулсно празнење
Батеријата се испразнува во постојана струја, постојана моќност и постојан отпор, додека ја користи функцијата за тајминг за да ја реализира контролата на континуирано празнење, наизменично празнење и празнење на пулсот. Слика 11 ги прикажува тековните криви и криви на напон на типичен тест за полнење/празнење на импулсот.
Слика 8 Криви на струја и криви на напон за типични пулсни тестови за полнење-празнење
Кривата на празнење се однесува на кривата на напонот, струјата, капацитетот и другите промени на батеријата со текот на времето за време на процесот на празнење. Информациите содржани во кривата на полнење и празнење се многу богати, вклучувајќи го капацитетот, енергијата, работниот напон и напонската платформа, односот помеѓу потенцијалот на електродата и состојбата на полнење итн. Главните податоци што се снимени за време на тестот за празнење е времето еволуција на струјата и напонот. Од овие основни податоци може да се добијат многу параметри. Следниве ги детализираат параметрите што може да се добијат со кривата на празнење.
(1) Напон
Во тестот за празнење на литиум-јонската батерија, параметрите на напонот главно вклучуваат напонска платформа, медијален напон, просечен напон, напон на исклучување, итн. Напонот на платформата е соодветната вредност на напонот кога промената на напонот е минимална и промената на капацитетот е голема , што може да се добие од врвната вредност на dQ / dV. Средниот напон е соодветната вредност на напонот на половина од капацитетот на батеријата. За материјали поочигледни на платформата, како што се литиум железо фосфат и литиум титанат, средниот напон е напонот на платформата. Просечниот напон е ефективната површина на кривата напон-капацитет (т.е. енергијата на празнење на батеријата) поделена со формулата за пресметка на капацитетот е u = U (t) * I (t) dt / I (t) dt. Напонот на исклучување се однесува на минималниот дозволен напон кога батеријата се испразнува. Ако напонот е помал од напонот за исклучување на празнење, напонот на двата краја на батеријата брзо ќе опадне, создавајќи прекумерно празнење. Прекумерното празнење може да предизвика оштетување на активната супстанција на електродата, да ја изгуби способноста за реакција и да го скрати животниот век на батеријата. Како што е опишано во првиот дел, напонот на батеријата е поврзан со состојбата на полнење на катодниот материјал и потенцијалот на електродата.
(2) Капацитет и специфичен капацитет
Капацитетот на батеријата се однесува на количината на електрична енергија што ја ослободува батеријата под одреден систем за празнење (при одредена струја на празнење I, температура на празнење T, исклучен напон на празнење V), што укажува на способноста на батеријата да складира енергија во Ah или C Капацитетот е под влијание на многу елементи, како што се струјата на празнење, температурата на празнење итн. Големината на капацитетот се одредува според количината на активни супстанции во позитивните и негативните електроди.
Теоретски капацитет: капацитетот што го дава активната супстанција во реакцијата.
Вистински капацитет: реалниот капацитет ослободен под одреден систем за празнење.
Номинален капацитет: се однесува на минималната количина на енергија што ја гарантира батеријата под проектираните услови за празнење.
Во тестот за празнење, капацитетот се пресметува со интегрирање на струјата со текот на времето, т.е. C = I (t) dt, постојана струја во t постојано празнење, C = I (t) dt = I t; постојан отпор R празнење, C = I (t) dt = (1 / R) * U (t) dt (1 / R) * надвор (u е просечен напон на празнење, t е време на празнење).
Специфичен капацитет: Со цел да се споредат различните батерии, се воведува концептот на специфичен капацитет. Специфичниот капацитет се однесува на капацитетот што го дава активната супстанција на единицата маса или единечната волуменска електрода, што се нарекува масен специфичен капацитет или волуменски специфичен капацитет. Вообичаениот метод на пресметка е: специфичен капацитет = капацитет на првото празнење на батеријата / (маса на активна супстанција * стапка на искористување на активната супстанција)
Фактори кои влијаат на капацитетот на батеријата:
а. Струјата на празнење на батеријата: колку е поголема струјата, излезниот капацитет се намалува;
б. Температура на празнење на батеријата: кога температурата се намалува, излезниот капацитет се намалува;
в. Исклучен напон на празнење на батеријата: времето на празнење поставено од материјалот на електродата и границата на самата реакција на електродата е генерално 3.0 V или 2.75 V.
г. Време на полнење и празнење на батеријата: по повеќекратно полнење и празнење на батеријата, поради дефект на материјалот на електродата, батеријата ќе може да го намали капацитетот за празнење на батеријата.
д. Условите за полнење на батеријата: стапката на полнење, температурата, напонот на исклучување влијаат на капацитетот на батеријата, со што се одредува капацитетот за празнење.
Начин на одредување на капацитетот на батеријата:
Различни индустрии имаат различни стандарди за тестирање според работните услови. За литиум-јонски батерии за производи 3C, според националниот стандард GB / T18287-2000 Општа спецификација за литиум-јонски батерии за мобилни телефони, методот на тестирање на номинален капацитет на батеријата е како што следува: а) полнење: 0.2C5A полнење; б) празнење: 0.2C5A празнење; в) пет циклуси, од кои еден е квалификуван.
За индустријата за електрични возила, според националниот стандард GB / T 31486-2015 Барања за електрични перформанси и методи за тестирање за електрична батерија за електрични возила, номиналниот капацитет на батеријата се однесува на капацитетот (Ah) што го ослободува батеријата на собна температура со 1I1 (A) тековно празнење за да се достигне завршниот напон, во кој I1 е струја на празнење со брзина од 1 час, чија вредност е еднаква на C1 (A). Методот на тестирање е:
А) На собна температура, запрете го константниот напон кога се полни со полнење со постојана струја до напонот за завршување на полнењето наведен од претпријатието и запрете го полнењето кога струјата за завршување на полнењето ќе падне на 0.05I1 (A) и задржете го полнењето 1 час по полнење.
Бб) На собна температура, батеријата се испразнува со струја од 1I1 (A) додека празнењето не го достигне напонот за завршување на празнењето наведен во техничките услови на претпријатието;
В) измерен капацитет на празнење (мерено со Ah), пресметајте ја специфичната енергија на празнење (мерена со Wh / kg);
3 г) Повторете ги чекорите а) -) в) 5 пати. Кога екстремната разлика од 3 последователни тестови е помала од 3% од номиналниот капацитет, тестот може да се заврши однапред и да се просечат резултатите од последните 3 тестови.
(3) Работна држава, СПЦ
SOC (Состојба на полнење) е состојба на полнење, што го претставува односот на преостанатиот капацитет на батеријата до нејзината целосна состојба на полнење по одреден временски период или долго време под одредена стапка на празнење. Методот на методот „напон на отворено коло + часовна интеграција“ го користи методот на напон на отворено коло за да го процени капацитетот на почетната состојба на полнење на батеријата, а потоа го користи методот на интеграција во час за да ја добие енергијата потрошена од -метод на временска интеграција. Потрошената моќност е производ на струјата на празнење и времето на празнење, а преостанатата моќност е еднаква на разликата помеѓу почетната моќност и потрошената моќност. Математичката проценка на SOC помеѓу напонот на отворено коло и интегралот од еден час е:
Каде што CN е номинален капацитет; η е ефикасност на полнење-празнење; T е температура на користење на батеријата; I е струјата на батеријата; t е време на празнење на батеријата.
DOD (Длабочина на празнење) е длабочината на празнење, мерка за степенот на празнење, што е процентот на капацитетот на празнење до вкупниот капацитет на празнење. Длабочината на празнење има одлична врска со животниот век на батеријата: колку е поголема длабочината на празнење, толку е пократок животниот век. Врската се пресметува за SOC = 100% -DOD
4) Енергија и специфична енергија
Електричната енергија што батеријата може да ја произведе со вршење надворешна работа под одредени услови се нарекува енергија на батеријата, а единицата генерално се изразува во wh. Во кривата на празнење енергијата се пресметува на следниот начин: W = U (t) * I (t) dt. При празнење на константна струја, W = I * U (t) dt = Тоа * u (u е просечен напон на празнење, t е време на празнење)
а. Теоретска енергија
Процесот на празнење на батеријата е во рамнотежна состојба, а напонот на празнење ја одржува вредноста на електромоторната сила (E), а стапката на искористување на активната супстанција е 100%. Под оваа состојба, излезната енергија на батеријата е теоретска енергија, односно максималната работа што ја врши реверзибилната батерија под постојана температура и притисок.
б. Вистинската енергија
Вистинската излезна енергија од празнењето на батеријата се нарекува вистинска енергија, регулативите за индустријата за електрични возила („GB / T 31486-2015 Барања за електрични перформанси на батеријата за напојување и методи за тестирање за електрични возила“), батерија на собна температура со 1I1 (A ) тековно празнење, за да се достигне енергијата (Wh) ослободена од завршниот напон, наречен номинална енергија.
в. специфична енергија
Енергијата дадена од батеријата по единица маса и по единица волумен се нарекува масовна специфична енергија или волуменска специфична енергија, исто така наречена енергетска густина. Во единици од wh / kg или wh / л.
Најосновната форма на кривата на празнење е кривата на напон-време и моментално време. Преку трансформацијата на пресметката на временската оска, заедничката крива на празнење има и крива напон-капацитет (специфичен капацитет), крива напон-енергија (специфична енергија), крива напон-SOC и така натаму.
(1) Крива на напон-време и моментално време
Слика 9 Криви на напон-време и струја-време
(2) Крива напон-капацитет
Слика 10 Крива на напон-капацитет
(3) Крива напон-енергија
Слика Слика 11. Крива напон-енергија
одговорете во рок од 6 часа, сите прашања се добредојдени!
