SOC
SOC, також відомий як State of Charge, відноситься до стану заряду або залишкового заряду акумулятора. Він являє собою відношення залишкової ємності акумулятора після періоду використання або тривалого зберігання до його повністю зарядженого стану, часто виражене у відсотках.Діапазон значень 0~1. Коли SOC=0, це вказує на те, що батарея повністю розряджена, а коли SOC=1, це означає, що батарея повністю заряджена.
SOC — важливий параметр, який відображає стан використання батареї, і є одним із найважливіших параметрів у системі керування батареєю (BMS), оскільки SOC батареї не можна безпосередньо виміряти, а можна оцінити лише за такими параметрами, як батарея напруга на клемах, струм заряду та розряду та внутрішній опір. На ці параметри також впливають різні невизначені фактори, такі як старіння батареї, зміни температури навколишнього середовища та стан водіння транспортного засобу, тому точна оцінка SOC стала актуальною проблемою, яку необхідно вирішити при розробці електромобілів.
У сфері електромобілів точна оцінка SOC має велике значення для покращення використання батареї, запобігання перезаряду та надмірного розряду, продовження терміну служби батареї та забезпечення безпеки та надійності електромобілів. Таким чином, система керування акумулятором (BMS) електромобілів зазвичай включає функцію оцінки SOC для досягнення моніторингу в реальному часі та керування станом акумулятора.
Крім того, концепція SOC широко використовується в інших типах акумуляторних систем, таких як системи зберігання енергії, портативні електронні пристрої тощо, які є важливими параметрами, що використовуються для опису залишкової ємності акумулятора.
SOH
SOH, також відомий як стан здоров'я, стосується стану працездатності акумулятораі використовується для опису ступеня старіння або погіршення батареї. Це важливий параметр, який використовується в системах керування акумулятором (BMS) для оцінки продуктивності акумулятора.
Визначення SOH можна виразити як відсоток поточної максимальної ємності батареї до її початкової ємності. Під час використання батарей і з плином часу всередині батареї відбуватиметься ряд фізичних і хімічних змін, таких як зменшення активних речовин, збільшення внутрішнього опору тощо. Ці зміни поступово зменшуватимуть ємність і продуктивність акумулятора. томушляхом вимірювання поточної максимальної ємності батареї та порівняння її з початковою ємністю можна отримати значення SOH батареї, щоб оцінити її стан справності.
Точна оцінка SOH має вирішальне значення для електромобілів, систем накопичення енергії та інших акумуляторних систем, які потребують тривалої роботи та надійності. Це може допомогти користувачам зрозуміти, що залишився термін служби батарей, передбачити, коли батареї потрібно замінити, і оптимізувати використання батарей і стратегії обслуговування. Крім того, оцінка SOH може надати важливу інформацію для виробників акумуляторів щодо вдосконалення конструкції акумуляторів і процесів виробництва, підвищення довговічності та надійності акумуляторів.
Слід зазначити, що метод оцінки SOH може відрізнятися залежно від різних типів батарей і сценаріїв застосування. Загальні методи оцінки включають тестування ємності, тестування внутрішнього опору, аналіз кривої напруги, аналіз інкрементної ємності (ICA) і аналіз диференціальної напруги (DVA). Кожен з цих методів має свої переваги та недоліки, тому необхідно вибрати відповідний метод оцінки, виходячи з конкретної ситуації.
DOD
DOD, також відомий як глибина розряду, відноситься до відсотка ємностівиділяється батареєю під час використання порівняно з її номінальною ємністю. Цей параметр використовується для опису ступеня, до якого акумулятор споживається під час використання.
Глибина розряду істотно впливає на продуктивність і термін служби акумуляторів. Взагалі кажучи, чим більша глибина розряду акумулятора, тим коротший термін його служби. Оскільки кожен глибокий розряд спричиняє певні пошкодження внутрішньої структури та хімічних речовин акумулятора, ці пошкодження поступово накопичуватимуться, що зрештою призведе до зниження продуктивності акумулятора та скорочення терміну служби.
Тому під час використання акумуляторів слід максимально уникати глибокого розряду, щоб продовжити термін служби акумулятора. У той же час необхідно також звертати увагу на стан зарядки батареї та уникати надмірної зарядки та надмірної розрядки, яка може мати негативний вплив на батарею.
DOD є важливим параметром моніторингу в таких сферах, як електромобілі та системи зберігання енергії. Відстежуючи DOD батареї в режимі реального часу, можна зрозуміти стан використання батареї, передбачити залишковий термін служби батареї та вжити відповідних заходів для оптимізації стратегії використання та обслуговування батареї. Крім того, у системі керування акумулятором (BMS) стратегії заряджання та розряджання налаштовуються на основі DOD акумулятора, щоб захистити акумулятор і подовжити термін його служби.
ДП
SOE, також відомий як State of Energy,це параметр, який описує поточну залишкову енергію акумуляторної системи або системи зберігання енергії. На відміну від SOC (State of Charge),SOC головним чином зосереджується на пропорції залишкової ємності батареї до її загальної ємності, тоді як SOE більше зосереджується на фактично доступній енергії системи, враховуючи вплив таких факторів, як ефективність батареї, температура та старіння, на фактичну доступну енергію.
У прикладних сценаріях, таких як електричні транспортні засоби та станції накопичення енергії, SOE є важливим параметром, який може допомогти користувачам або системам точніше зрозуміти енергетичний статус поточної системи акумулятора або системи накопичення енергії та приймати більш розумні рішення щодо заряджання, розряджання або використання. . Наприклад, в електричних транспортних засобах, відстежуючи SOE, можна оцінити запас ходу транспортного засобу, щоб уникнути поломки автомобіля через недостатній рівень заряду акумулятора під час руху; На електростанціях, що накопичують енергію, за допомогою моніторингу SOE план зарядки та розрядки системи накопичення енергії можна організувати розумно, покращуючи використання та економічність системи накопичення енергії.
Слід зазначити, що оцінка SOE є більш складною, ніж SOC, оскільки вона вимагає розгляду більшої кількості факторів, таких як ефективність батареї, температура, старіння тощо. Тому в практичних застосуваннях для оцінки SOE потрібні більш складні алгоритми та моделі. Тим часом, через різні характеристики та середовища використання різних акумуляторних систем або систем накопичення енергії, їхні методи оцінки SOE і точність також можуть відрізнятися.
Таким чином, SOE є важливим параметром, який описує поточну залишкову енергію акумуляторної системи або системи зберігання енергії, і має велике значення для покращення використання та економії системи. З безперервним розвитком електромобілів і технологій накопичення енергії методи оцінки та застосування SOE також будуть постійно вдосконалюватися та розширюватися.
OCV
OCV (Напруга відкритого ланцюга)означає напругу на клемах батареї в розімкненому ланцюзі (тобто, коли батарея не розряджається і не заряджається). У акумуляторній техніці OCV є важливим параметром, який відображає електрорушійну силу або рівень напруги батареї в певному стані.
Для акумуляторних батарей OCV змінюватиметься залежно від стану заряду (SOC) і працездатності батареї (наприклад, старіння батареї, підвищений внутрішній опір тощо). У процесі зарядки, у міру збільшення рівня заряду батареї, OCV буде поступово зростати; У процесі розрядки, коли рівень заряду батареї знижується, OCV поступово зменшуватиметься.
Вимірювання OCV має вирішальне значення для систем керування батареями (BMS).це може допомогти системі зрозуміти поточний стан батареї, забезпечуючи точну оцінку потужності, контроль заряджання, розряджання та діагностику несправностей.Наприклад, в електричних транспортних засобах BMS відстежує OCV батареї в режимі реального часу та коригує стратегію зарядки на основі змін OCV, щоб забезпечити безпечну та ефективну зарядку батареї.
Крім того, OCV також можна використовувати для оцінки стану здоров'я акумуляторів. У міру використання та старіння акумулятора його внутрішній опір поступово зростає, що призводить до зменшення діапазону зміни OCV під час заряджання та розряджання. Відстежуючи тенденцію змін OCV, можна визначити залишкову ємність і ступінь старіння батареї, що є основою для обслуговування та заміни батареї.
Слід зазначити, що для вимірювання OCV необхідно переконатися, що батарея знаходиться в розімкнутому ланцюзі, тобто між позитивним і негативним електродами батареї не проходить струм. Таким чином, у практичних застосуваннях зазвичай необхідно вимірювати OCV після того, як батарея припинила заряджати та розряджатися протягом певного періоду часу, щоб забезпечити точність результатів вимірювань.
ACR & DCR
Опір змінному струму (ACR) і опір постійному струму (DCR)є двома важливими параметрами в оцінці продуктивності батареї, які відповідно відображають характеристики внутрішнього опору батареї в колах змінного та постійного струму.
ACR: відноситься до внутрішнього опору батареї в ланцюзі змінного струму, що відображає ступінь перешкоди батареї змінному струму. Зазвичай для вимірювання використовується сигнал синусоїдального струму з певною частотою (наприклад, 1 кГц), а внутрішній опір батареї можна приблизно визначити як омічний опір, який є сумою опорів різних частин всередині батареї. На результати вимірювань ACR впливають різні фактори, такі як внутрішня структура батареї, електроліт, матеріали електродів тощо.
Внутрішній опір постійного струму DCR: означає внутрішній опір батареї в ланцюзі постійного струму, що відображає співвідношення між напругою та струмом батареї при постійному струмі. Вимірювання DCR зазвичай передбачає подачу постійного постійного струму на клеми батареї та вимірювання результуючого падіння напруги. DCR включає не тільки омічний опір, але також опір електрохімічним реакціям і опір дифузії, тому він може більш повно відображати характеристики внутрішнього опору батареї.
ОВП
OVP (захист від перенапруги) відноситься до захисту акумулятора від перенапруги. Коли напруга батареї перевищує певний поріг безпеки, використовуються спеціальні схеми та механізми захисту, щоб відключити або обмежити джерело живлення, таким чином захищаючи батарею та наступні схеми від пошкодження. Його принцип подібний до захисту від перенапруги в системах живлення, але більше зосереджений на конкретному сценарії застосування акумуляторів.
З популяризацією електронних продуктів і безперервним розвитком технологій акумуляторів, безпека акумуляторів, як ключового компонента для зберігання та постачання енергії, все більше цінується. Перевищення напруги акумуляторів може не тільки призвести до пошкодження самого акумулятора, але й призвести до серйозних наслідків, таких як пожежі та вибухи. Тому OVP батареї став важливим засобом забезпечення безпеки батареї та подовження терміну служби батареї.
OCP
OCP (захист від перевантаження по струму) — це механізм захисту ланцюга, який використовується для запобігання перевищенню струму в ланцюзі заданого значення, таким чином уникаючи небезпечних ситуацій, таких як пошкодження обладнання або пожежа. Захист від надструму широко використовується в різних галузях, таких як енергетичні системи, електронне обладнання та електроприводи.
Принцип роботи захисту від надструму OCP базується на виявленні та порівнянні струму. Коли струм у ланцюзі перевищує заданий поріг, пристрій захисту від надструму швидко реагує, відключаючи живлення, знижуючи напругу або регулюючи параметри ланцюга, щоб обмежити струм і захистити безпеку ланцюга та обладнання.
OTP
OTP (захист від перегріву)це важливий захисний механізм у зарядних пристроях, спрямований на запобігання пошкодженню або нещасним випадкам, викликаним надмірною температурою під час процесу заряджання.
Механізм захисту від перегріву OTP відстежує температуру зарядного пристрою та вживає відповідних заходів, коли температура перевищує попередньо встановлений поріг безпеки, наприклад, зменшує потужність заряджання, припиняє заряджання або відключає живлення, щоб запобігти перегріву пристрою. Цей механізм зазвичай інтегрований у мікросхему керування або модуль керування живленням зарядного пристрою, відстежуючи температуру пристрою в режимі реального часу за допомогою температурних датчиків і порівнюючи її з попередньо встановленими пороговими значеннями.
У процесі заряджання температура пристрою поступово підвищується за рахунок тепла, що утворюється під час проходження струму через резистор, і тепла, що виділяється під час внутрішніх хімічних реакцій батареї. Якщо температура надто висока і не контролюється вчасно, це може призвести до серйозних наслідків, таких як пошкодження акумулятора, старіння схеми та навіть пожежа. Тому захист від перегріву зарядки OTP має велике значення для забезпечення безпеки заряджання та продовження терміну служби обладнання.