lithium-battery-state-of-charge

Litia baterio Ŝarĝa stato

Mezurado de Litio-jona Ŝarĝo (SoC).

La litio-jonaj baterioj estas ofte uzataj en diversaj aplikoj.Por certigi efikan baterian uzadon kaj pli longan vivon, la Bateriaj Administradsistemoj (BMS) estas dungitaj.Lastatempaj BMS-oj fariĝas kompleksaj kaj kaŭzas pli altan konsumon super la kuirilaro.La laŭtaksa SoC estas kalibrita uzante originan okazaĵ-movitan Open Circuit Voltage (OCV) al SoC-kurbrilato.La elpensita sistema komparo estas farita kun la tradiciaj ekvivalentoj.Rezultoj montras pli ol trian grandgrandan rendimenton de la proponita sistemo laŭ kunprema gajno kaj komputila efikeco dum certigante analogan SoC-taksaprecizecon.

100ah lithium rv battery best 12v lithium rv battery

Difino kaj Klasifiko de SOC-Takso

SOC estas unu el la plej gravaj parametroj por kuirilaroj, sed ĝia difino prezentas multajn malsamajn problemojn.Ĝenerale, la SOC de baterio estas difinita kiel la rilatumo de ĝia nuna kapacito () al la nominala kapacito ().La nominala kapacito estas donita de la fabrikanto kaj reprezentas la maksimuman kvanton de ŝargo, kiu povas esti stokita en la baterio.La SOC povas esti difinita jene:

SOC

Ŝtato de pagendaĵo (SoC) estas la nivelo de ŝargo de elektra baterio relative al ĝia kapablo.La unuoj de SoC estas procentaj punktoj (0% = malplena; 100% = plena).Alternativa formo de la sama mezuro estas la profundo de malŝarĝo (DoD), la inverso de SoC (100% = malplena; 0% = plena).

Lithium ion VS Lead acid

Estas pluraj manieroj akiri mezuradon de Lithium-Ion State of Charge (SoC) aŭ Profundo de Senŝargiĝo (DoD) por litia baterio.Kelkaj metodoj estas sufiĉe komplikaj efektivigi kaj postulas kompleksan ekipaĵon (impedanca spektroskopio aŭ hidrometromezurilo por plumbo-acidaj baterioj).

Ni detalos ĉi tie la du plej oftajn kaj simplajn metodojn por taksi la staton de ŝargo de kuirilaro: tensio-metodo aŭ Malferma Cirkvita Tensio (OCV ) kaj kulomba kalkula metodo.

1/ SoC-takso per Malferma Cirkvita Tensia Metodo (OCV)

Ĉiuj specoj de baterioj havas unu komunan aferon: la tensio ĉe iliaj terminaloj malpliiĝas aŭ pliiĝas depende de ilia ŝargnivelo.La tensio estos plej alta kiam la kuirilaro estas plene ŝargita kaj plej malalta kiam ĝi estas malplena.

Ĉi tiu rilato inter tensio kaj SOC dependas rekte de la bateria teknologio uzita.Ekzemple, la diagramo malsupre komparas la malŝarĝajn kurbojn inter plumba baterio kaj litiojona baterio.

Videblas, ke plumbo-acidaj kuirilaroj havas relative linearan kurbon, kio permesas bonan takson de la stato de ŝargo: por mezurita tensio, eblas sufiĉe precize taksi la valoron de la rilata SoC.

Tamen, Litio-jonaj baterioj havas multe pli platan malŝarĝan kurbon, kio signifas, ke en larĝa operacia gamo, la tensio ĉe la baterifinaj finaĵoj tre iomete ŝanĝiĝas.

Litio Fera Fosfato-teknologio havas la plej platan malŝarĝan kurbon, kio faras tre malfacila taksi SoC sur simpla tensiomezurado.Efektive, la tensiodiferenco inter du SoC-valoroj povas esti tiel malgranda ke ne eblas taksi la staton de ŝargo kun bona precizeco.

La suba diagramo montras, ke la tensio-mezura diferenco inter DoD-valoro de 40% kaj 80% estas proksimume 6.0V por 48V baterio en plumbo-acida teknologio, dum ĝi estas nur 0.5V por litio-fero-fosfato!

Lithium vs AGM Soc estimation by OCV method

Tamen, kalibritaj ŝarĝindikiloj povas esti uzataj specife por litio-jonaj baterioj ĝenerale kaj litiaj ferfosfataj kuirilaroj aparte.Preciza mezurado, kunligita kun modeligita ŝarĝa kurbo, permesas al SoC-mezuradoj esti akiritaj kun precizeco de 10 ĝis 15%.

12V lithium battery

2/ SoC-takso uzante la Kulomban Kalkulado-metodon

Por spuri la staton de ŝarĝo dum uzado de la kuirilaro, la plej intuicia metodo estas sekvi la fluon integrigante ĝin dum ĉela uzo.Ĉi tiu integriĝo rekte donas la nombron da elektraj ŝargoj injektitaj aŭ retiritaj de la baterio, tiel ebligante precize kvantigi la SoC de la baterio.

Male al la OCV-metodo, ĉi tiu metodo kapablas determini la evoluon de la stato de ŝargo dum kuirilaro.Ĝi ne postulas, ke la kuirilaro ripozu por plenumi precizan mezuradon.

soc
Kulomba Nombrilo

Kvankam nuna mezurado estas farita per precizeca rezistilo, malgrandaj mezuraj eraroj povas okazi, rilataj al la prova frekvenco.Por korekti tiujn marĝenajn erarojn, la kulomb nombrilo estas rekalibrata ĉe ĉiu ŝarĝciklo.

Litio-jono Ŝtato de Ŝarĝo (SoC) mezurado farita per kulomba nombrado permesas mezuran eraron de malpli ol 1%, kio permesas tre precizan indikon de la energio restanta en la baterio.Male al la OCV-metodo, coulomb-kalkulado estas sendependa de bateripotencfluktuoj (kiuj kaŭzas bateriajn tensiofalojn), kaj precizeco restas konstanta sendepende de bateriouzo.