¿Qué es el SOC de la batería?(Estado de carga) y SOH(Estado de salud)?
SOC y SOH son dos parámetros importantes de una batería. Están relacionados con el rendimiento y estado de la batería..
Simplemente pon, SOC es la relación entre la capacidad restante de la batería y la capacidad máxima de la batería, que se utiliza para reflejar la capacidad restante de la batería. SOH es la relación entre la energía de carga completa actual de la batería y la energía de carga completa de la batería nueva., que se utiliza para reflejar el estado de envejecimiento de la batería.
Echemos un vistazo más de cerca al significado de SOC y SOH., métodos de medición, factores que los afectan, y otros aspectos!
Tabla de contenido
¿Qué es el SOC de la batería?(Estado de carga) ?
SOC significa Estado de carga. Es la relación entre la capacidad restante actual de la batería y su capacidad máxima., generalmente expresado como porcentaje. 100% significa que la batería está completamente cargada, mientras 0% significa que la batería está completamente agotada. Por ejemplo, una batería de 100 Ah tiene un SOC de 100% cuando está completamente cargado. Cuando 30% de la capacidad de la batería se utiliza, la batería tiene 70% de su capacidad restante, y el SOC de la batería es 70% en este momento.
SOC es un parámetro importante para medir el estado de energía de la batería. El SOC le permite comprender el estado de la batería de su dispositivo y cargarlo a tiempo para evitar sobrecargas y descargas excesivas..
El SOC de una batería normalmente también tiene en cuenta el envejecimiento de la batería.. Como se muestra arriba, cuando la batería es nueva, no hay ninguna parte inválida de envejecimiento rojo. En este momento la capacidad nominal de la batería es la capacidad máxima de la batería.. Por ejemplo, una batería nueva con una capacidad nominal de 100ah tiene un SOC de 100% cuando está completamente cargado, lo que significa que a la batería le queda una capacidad restante de 100ah. 35% SOC significa que a la batería le queda una capacidad restante de 35ah.
Cuando la batería se utiliza durante un período de tiempo, se produce la condición de envejecimiento y la parte vieja de la batería ya no almacena energía. En este momento, la capacidad máxima de la batería es la capacidad nominal de la batería menos la parte envejecida de la energía. Por ejemplo, Una batería con una capacidad nominal de 100 Ah ya no puede almacenar 100 Ah de energía como solía hacerlo después de envejecer.. Si la porción ineficaz es 10ah, la batería sólo puede almacenar un máximo de 90ah. En este momento, El SOC de una batería completamente cargada sigue siendo 100%, pero la capacidad real de la batería es 90ah. cuando el SOC es 70%, la capacidad restante de la batería es la capacidad máxima * 70%, es decir. 90ah * 70% = 63ah.
Importancia del SOC de la batería(Estado de carga)
SOC como uno de los parámetros importantes de la batería., comprender el SOC puede comprender mejor el estado de la batería, Mejor mantenimiento y uso de la batería..
El monitoreo de SoC puede optimizar el uso de la batería para evitar descargas o sobrecargas excesivas. La descarga excesiva de una batería puede provocar una pérdida permanente de capacidad, mientras que la sobrecarga puede provocar un envejecimiento acelerado de la batería e incluso problemas de seguridad. Manteniendo el SoC dentro de los límites recomendados, Los usuarios pueden extender la vida útil general de la batería y garantizar un rendimiento confiable.. Por ejemplo, entendiendo el SOC de una batería de EV, Los usuarios pueden saber exactamente cuánta energía les queda en su vehículo eléctrico y cuántas millas pueden seguir usando de manera oportuna.. Esto permite una mejor planificación de sus viajes y también ayuda a maximizar el rendimiento de la batería., evitar daños y garantizar un funcionamiento seguro.
Además, cuando se envían baterías de iones de litio, el fabricante establece el SOC dentro de un cierto rango de acuerdo con los requisitos de las organizaciones internacionales de transporte. Esto permite un transporte más seguro de baterías de iones de litio..
Cómo medir el SOC de la batería(Estado de carga)?
1. conteo de culombio
Este método implica medir los valores de las corrientes que entran y salen de la batería e integrarlos a lo largo del tiempo para calcular el SOC.. Permite una medición directa de la carga que entra y sale de la batería., pero se ve afectado por factores como la temperatura y la autodescarga..
2. Abra el circuito de voltaje (OCV) Método
Este método utiliza la relación entre el voltaje del circuito abierto de la batería y el SOC para la estimación.. El SOC se determina midiendo el voltaje de la batería cuando no está cargada., y luego de acuerdo con la curva de voltaje-SOC predeterminada. sin embargo, Los diferentes tipos de baterías tienen diferentes composiciones químicas y diferentes rendimientos de descarga.. Por ejemplo, Las baterías LiFePO4 y Nimh tienen una curva de descarga relativamente plana, y el método del voltaje no es efectivo.
3. Enfoque basado en la impedancia
Este enfoque se basa en la impedancia interna de la batería., que varía con el SOC. Midiendo la impedancia de la batería., El SOC se puede estimar utilizando algoritmos y modelos complejos..
4. Métodos híbridos
Algunos sistemas de gestión de baterías (BMS) combinar múltiples técnicas para proporcionar valores de SOC más precisos y confiables. Esto puede compensar las limitaciones de los métodos individuales y proporcionar una evaluación más completa del SOC de la batería..
La elección del método de medición de SOC depende de la aplicación específica., la química celular, y la precisión y confiabilidad requeridas. En muchos casos, Se requiere una combinación de estas técnicas para obtener la mejor estimación de SOC..
Factores que afectan el SOC de la batería(Estado de carga)
1. Velocidad de descarga
La tasa de descarga de una batería afecta su SOC; una tasa de descarga más alta hace que la batería se agote más rápido y, por lo tanto, el SOC cae más rápido.
2. Temperatura
La temperatura ambiente puede afectar el SOC de una batería. Temperaturas extremas, tanto alto como bajo, reduce la capacidad de la batería y afecta la precisión de las mediciones de SOC.
3. Química de la batería
Diferentes baterías tienen diferentes composiciones químicas., como el de iones de litio, baterías de plomo-ácido o níquel-hidruro metálico, y tienen diferentes curvas de voltaje y SOC, todo lo cual afecta su estimación de SOC.
4. Envejecimiento
Factores como el ciclo de vida., La vida útil del calendario y los patrones de uso contribuyen al envejecimiento de la batería.. A medida que las baterías envejecen, su capacidad total disminuye, lo que afecta la precisión de los cálculos de SOC.
5. Autodescarga
Incluso cuando no está en uso, Las baterías pueden autodescargarse y perder gradualmente su carga.. Esto puede tener un impacto en el SOC., especialmente si la batería se almacena durante un largo período de tiempo.
6. Precisión de la medición
La precisión de las técnicas de medición de SOC puede verse afectada por factores como la precisión del sensor., rendimiento de calibración y algoritmo.
¿Qué es la batería SOH?(Estado de salud)?
SOH significa Estado de Salud. Es la relación entre la energía de carga completa de la batería actual y la energía de carga completa de una batería nueva., y generalmente se expresa como porcentaje. 100% indica que la batería está en perfectas condiciones, y porcentajes más bajos indican distintos grados de envejecimiento. Por ejemplo, una batería nueva tiene una capacidad de 200 Ah cuando está completamente cargada, y el SOH es 100%. Después de un período de uso, la capacidad de la batería disminuye, y la capacidad es de 180ah cuando está completamente cargada, entonces el SOH es 180/200*100%= 90%.
SOH reacciona al estado de envejecimiento de una batería con el tiempo y el uso. SOH proporciona una evaluación más completa del estado general de una batería que SOC.
SOH también está estrechamente relacionado con el ciclo de vida de una batería.. Según IEEE (Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos) estándares, Una batería debe reemplazarse después de un período de tiempo en el que la capacidad de la batería cuando está completamente cargada es inferior a 80% de la capacidad nominal. Por lo tanto, Los fabricantes de baterías básicamente miden el ciclo de vida de una batería en su 80% SOH..
Importancia de la batería SOH(Estado de salud)
A medida que una batería envejece, su valor SOH disminuye, indicando una disminución en el rendimiento. Conociendo el valor de SOH, los usuarios pueden realizar un seguimiento del estado de salud de la batería y predecir la vida útil restante de la batería, para que la batería pueda ser reemplazada o reparada de manera oportuna para evitar fallas inesperadas.
Sistemas de gestión de baterías. (BMS) en vehículos eléctricos y sistemas de almacenamiento de energía utilizan información SOH para optimizar los protocolos de carga y descarga., equilibrar la batería, y evitar el sobrecalentamiento u otros problemas de seguridad. Esto ayuda a maximizar el rendimiento de la batería., extender su vida, y garantizar que funcione de forma segura y confiable.
Cómo medir la batería SOH(Estado de salud)?
Medir SOH en función de la capacidad de la batería es operativo y relativamente sencillo. La capacidad actual de la batería se mide y se compara con la capacidad original o nominal para determinar el SOH de la batería. Esto se puede lograr mediante ciclos de carga/descarga o mediante el uso de equipos de prueba especializados..
Algunos sistemas de gestión de baterías incorporan una variedad de tecnologías y algoritmos para proporcionar información más precisa., Valores SOH confiables y una evaluación más completa del estado de la batería..
Las mediciones precisas de SOH generalmente requieren equipo especializado, calibración regular, y un conocimiento profundo de las características y el comportamiento de la batería.. En algunos casos, Es posible que sea necesario verificar los valores de SOH mediante inspección física o pruebas destructivas para garantizar la confiabilidad de la medición..
Factores que afectan la batería SOH(Estado de salud)
1.Ciclo de vida
Como mencionamos anteriormente, Los fabricantes de baterías básicamente miden el ciclo de vida de una batería en 80% de su SOH.
2. Vida del calendario
Incluso cuando no está en uso, Las baterías envejecen debido a reacciones químicas y otros factores.. Así, incluso si la batería no se utiliza con frecuencia, experimentará una degradación de la vida calendario, que afectará su SOH.
3. Temperatura
La exposición a altas temperaturas acelera la velocidad de las reacciones químicas y los cambios físicos dentro de la batería., lo que lleva a un envejecimiento acelerado de la batería. En cambio, Las bajas temperaturas también pueden afectar el rendimiento y la vida útil de la batería.. Por lo tanto, La temperatura afecta el SOH de la batería..
4. Profundidad de descarga (Departamento de Defensa)
La profundidad de descarga de una batería afecta su SOH. Descargas profundas frecuentes (es decir., descargar la batería a un SOC más bajo) hacer que la batería envejezca más rápidamente que las descargas superficiales.
5. Tarifas de carga y descarga
La velocidad a la que se carga y descarga una batería también afecta su SOH. La carga/descarga excesiva o rápida genera calor, lo que ejerce presión sobre los componentes internos de la batería, acelerando así el deterioro de la batería.
6. Calidad de fabricación
La calidad del proceso de fabricación de la batería., incluyendo los materiales utilizados y las técnicas de montaje., También afecta el SOH y la confiabilidad de la batería..
En conclusión, es importante conocer el SOC y SOH de la batería. Para usuarios, Pueden comprender el estado de la batería y utilizarla y mantenerla mejor.. Para fabricantes, Pueden actualizar continuamente sus productos y tecnologías para producir baterías de mejor rendimiento..
