Что такое аккумулятор SOC(Состояние заряда) и СОХ(Состояние здоровья)?
SOC и SOH — два важных параметра аккумулятора.. Они связаны с производительностью и состоянием аккумулятора..
Проще говоря, SOC — это отношение остаточной емкости аккумулятора к максимальной емкости аккумулятора., который используется для отражения оставшейся емкости аккумулятора. SOH — это отношение текущей энергии полного заряда аккумулятора к энергии полного заряда совершенно нового аккумулятора., который используется для отражения состояния старения батареи.
Давайте подробнее рассмотрим значение SOC и SOH., методы измерения, факторы, влияющие на них, и другие аспекты!
Оглавление
Что такое аккумулятор SOC(Состояние заряда) ?
SOC означает состояние заряда. Это отношение текущей оставшейся емкости аккумулятора к его максимальной емкости., обычно выражается в процентах. 100% означает, что аккумулятор полностью заряжен, пока 0% означает, что аккумулятор полностью разряжен. Например, аккумулятор емкостью 100 Ач имеет SOC 100% при полной зарядке. Когда 30% емкости аккумулятора используется, батарея имеет 70% его мощности осталось, и SOC батареи 70% в это время.
SOC является важным параметром для измерения состояния заряда аккумулятора.. SOC позволяет вам понять состояние батареи вашего устройства и вовремя заряжать ее, чтобы избежать чрезмерной зарядки и чрезмерной разрядки..
SOC батареи обычно также учитывает старение батареи.. Как показано выше, когда аккумулятор новый, нет недействительной части красного старения. В это время номинальная емкость аккумулятора равна максимальной емкости аккумулятора.. Например, новый аккумулятор номинальной емкостью 100 Ач имеет SOC 100% при полной зарядке, это означает, что остаточная емкость аккумулятора составляет 100 Ач.. 35% SOC означает, что остаточная емкость аккумулятора составляет 35 Ач..
Когда батарея используется в течение определенного периода времени, возникает состояние старения, и стареющая часть батареи больше не сохраняет энергию. В это время, максимальная емкость аккумулятора равна номинальной емкости аккумулятора за вычетом стареющей части мощности.. Например, аккумулятор номинальной емкостью 100 Ач больше не может хранить 100 Ач энергии, как это было раньше, после старения. Если неэффективная часть составляет 10 Ач, аккумулятор может хранить максимум 90 Ач. В это время, SOC полностью заряженной батареи все еще 100%, но фактическая емкость аккумулятора составляет 90 Ач. когда SOC 70%, оставшаяся емкость аккумулятора равна максимальной емкости * 70%, то есть. 90ах * 70% = 63ah.
Важность батареи SOC(Состояние заряда)
SOC как один из важных параметров аккумулятора, понимание SOC позволяет лучше понять состояние батареи, лучшее обслуживание и использование аккумулятора.
Мониторинг SoC может оптимизировать использование батареи, чтобы предотвратить чрезмерную разрядку или перезарядку.. Чрезмерная разрядка аккумулятора может привести к необратимой потере емкости., в то время как чрезмерная зарядка может привести к ускоренному старению батареи и даже к проблемам с безопасностью.. Поддерживая SoC в рекомендуемых пределах, пользователи могут продлить общий срок службы батареи и обеспечить надежную работу. Например, понимая SOC аккумулятора электромобиля, пользователи могут точно знать, сколько энергии осталось в их электромобиле и сколько миль они могут продолжать использовать своевременно.. Это позволяет лучше планировать поездки, а также помогает максимизировать производительность аккумулятора., предотвратить повреждения и обеспечить безопасную эксплуатацию.
Кроме того, при отправке литий-ионных аккумуляторов, производитель устанавливает SOC в определенном диапазоне согласно требованиям международных транспортных организаций. Это позволяет более безопасно транспортировать литий-ионные аккумуляторы..
Как измерить SOC батареи(Состояние заряда)?
1. Кулоновский счет
Этот метод включает измерение значений токов, втекающих в батарею и из нее, и их интегрирование с течением времени для расчета SOC.. Это позволяет напрямую измерять заряд, входящий и выходящий из аккумулятора., но на него влияют такие факторы, как температура и саморазряд..
2. Холостое напряжение (ОСВ) Метод
Этот метод использует взаимосвязь между напряжением холостого хода батареи и SOC для оценки.. SOC определяется путем измерения напряжения аккумулятора, когда он не нагружен., а затем в соответствии с заранее определенной кривой напряжения-SOC. однако, разные типы аккумуляторов имеют разный химический состав и разную разрядную способность.. Например, Аккумуляторы LiFePO4 и Nimh имеют относительно плоскую кривую разряда., и метод напряжения не эффективен.
3. Импедансный подход
Этот подход основан на внутреннем сопротивлении батареи., который зависит от SOC. Измерив сопротивление аккумулятора, SOC можно оценить с помощью сложных алгоритмов и моделей..
4. Гибридные методы
Некоторые системы управления батареями (БМС) объединить несколько методов для получения более точных и надежных значений SOC. Это может компенсировать ограничения отдельных методов и обеспечить более полную оценку SOC батареи..
Выбор метода измерения SOC зависит от конкретного применения., клеточная химия, и требуемая точность и надежность. Во многих случаях, для получения наилучшей оценки SOC требуется комбинация этих методов..
Факторы, влияющие на SOC батареи(Состояние заряда)
1. Скорость разряда
Скорость разряда аккумулятора влияет на его SOC.; более высокая скорость разряда приводит к более быстрому разряду аккумулятора и, следовательно, к более быстрому снижению SOC..
2. Температура
Температура окружающей среды может влиять на SOC батареи.. Экстремальные температуры, и высокий, и низкий, уменьшают емкость аккумулятора и влияют на точность измерений SOC.
3. Химия аккумуляторов
Разные аккумуляторы имеют разный химический состав., например, литий-ионный, свинцово-кислотные или никель-металлогидридные аккумуляторы, и у них разные кривые напряжения и SOC, все это влияет на их оценку SOC.
4. Старение
Такие факторы, как срок службы, Срок службы календаря и особенности использования способствуют старению батареи. По мере старения батарей, их общая емкость уменьшается, что влияет на точность расчетов SOC.
5. Саморазряд
Даже когда он не используется, аккумуляторы могут саморазряжаться и постепенно терять заряд. Это может повлиять на SOC., особенно если аккумулятор хранится в течение длительного периода времени.
6. Точность измерения
На точность методов измерения SOC могут влиять такие факторы, как точность датчика., калибровка и производительность алгоритма.
Что такое аккумулятор SOH(Состояние здоровья)?
SOH означает состояние здоровья. Это отношение энергии полного заряда текущей батареи к энергии полного заряда новой батареи., и обычно выражается в процентах. 100% указывает на то, что аккумулятор в идеальном состоянии, и более низкие проценты указывают на различную степень старения. Например, Совершенно новый аккумулятор имеет емкость 200 Ач при полной зарядке., и SOH 100%. После периода использования, емкость аккумулятора снижается, и емкость 180ah при полной зарядке, тогда SOH равен 180/200*100%= 90%.
SOH реагирует на старение батареи с течением времени и при использовании.. SOH обеспечивает более полную оценку общего состояния батареи, чем SOC..
SOH также тесно связан со сроком службы батареи.. По данным IEEE (Институт инженеров электротехники и электроники) стандарты, батарею следует заменять через некоторое время, когда емкость полностью заряженной батареи становится меньше 80% номинальной мощности. Поэтому, производители аккумуляторов в основном измеряют срок службы аккумулятора при его 80% SOH..
Важность аккумуляторной батареи SOH(Состояние здоровья)
По мере старения батареи, его значение SOH уменьшается, что указывает на снижение производительности. Зная значение SOH, пользователи могут отслеживать состояние аккумулятора и прогнозировать оставшийся срок его службы, чтобы батарею можно было своевременно заменить или отремонтировать во избежание непредвиденных сбоев.
Системы управления батареями (БМС) в электромобилях и системах хранения энергии используйте информацию SOH для оптимизации протоколов зарядки и разрядки., сбалансировать аккумулятор, и предотвратить перегрев или другие проблемы безопасности. Это помогает максимизировать производительность аккумулятора., продлить ему жизнь, и обеспечить его безопасную и надежную работу.
Как измерить SOH батареи(Состояние здоровья)?
Измерение SOH на основе емкости аккумулятора оперативно и относительно просто.. Текущая емкость аккумулятора измеряется и сравнивается с исходной или номинальной емкостью для определения SOH аккумулятора. Это можно выполнить путем циклической зарядки/разрядки или с помощью специального испытательного оборудования..
Некоторые системы управления батареями включают в себя различные технологии и алгоритмы для обеспечения более точных результатов., надежные значения SOH и более полная оценка состояния аккумулятора.
Точные измерения SOH обычно требуют специального оборудования., регулярная калибровка, и глубокие знания о характеристиках и поведении аккумуляторов.. В некоторых случаях, Значения SOH, возможно, потребуется проверить посредством физического осмотра или разрушающего испытания, чтобы гарантировать надежность измерений..
Факторы, влияющие на аккумулятор SOH(Состояние здоровья)
1.Цикл жизни
Как мы упоминали ранее, Производители аккумуляторов в основном измеряют срок службы аккумулятора при 80% своего SOH.
2. Календарь жизни
Даже когда он не используется, старение батарей из-за химических реакций и других факторов. Поэтому, даже если аккумулятор не используется часто, он испытает деградацию календарной жизни, что повлияет на его SOH.
3. Температура
Воздействие высоких температур ускоряет скорость химических реакций и физических изменений внутри батареи., приводит к ускоренному старению аккумулятора. Наоборот, низкие температуры также могут повлиять на производительность и срок службы аккумулятора.. Поэтому, температура влияет на SOH аккумулятора.
4. Глубина разряда (Министерство Обороны)
Глубина разряда аккумулятора влияет на его SOH.. Частые глубокие разряды (то есть, разрядка аккумулятора до более низкого SOC) вызывают старение аккумулятора быстрее, чем поверхностные разряды.
5. Скорость зарядки и разрядки
Скорость зарядки и разрядки аккумулятора также влияет на его SOH.. Чрезмерная или быстрая зарядка/разрядка приводит к перегреву., что создает нагрузку на внутренние компоненты аккумулятора, тем самым ускоряя износ батареи.
6. Качество изготовления
Качество процесса производства аккумуляторов, включая используемые материалы и методы сборки, также влияет на СОХ и надежность аккумулятора.
В заключение, важно знать SOC и SOH аккумулятора. Для пользователей, они могут определить состояние батареи, а также лучше использовать и обслуживать ее.. Для производителей, они могут постоянно обновлять свою продукцию и технологии для производства аккумуляторов с более высокими эксплуатационными характеристиками..
