Memoire Online - Навчання та; оцінка продуктивності системи; моє управління батареєю
1.2.1. Термінологія батареї
У цьому розділі коротко описані деякі загальні для батарей термінології, що використовуються в системі управління батареями (BMS).
1.2.1.1. C-Rate (РЕЖИМ зарядки та розрядки)
Зарядка та розрядка акумулятора вимірюється в С-коефіцієнті. Портативні батареї розраховані на 1С [1, 3-5]. Це означає, що акумулятор на 1000 мАг повинен буде подавати 1000 мА на одну годину, якщо він розряджається зі швидкістю 1С. Теоретично, якби той самий акумулятор розряджався при 0,5 С, йому довелося б подавати 500 мА протягом двох годин. 1С часто називають розрядом на одну годину, а 0,5 С - розрядом на дві години. При розряді батареї з різною швидкістю C спостерігається більша читабельність, якщо батарея розряджається з низькою швидкістю C і навпаки [4].
У той час як акумуляторні батареї, як правило, пропонують хороші можливості зарядки, кількість циклів (безпосередньо пов'язаних із часом автономної роботи) вища, якщо струм розряду залишається помірним. На рисунку 1.2 показані постійні втрати ємності з використанням швидкостей розряду 1C, 1.3C і 2C. Тест проводили на літій-іонній батареї.
Рисунок 1.2: Життєвий цикл літій-іонної батареї при різних швидкостях розряду. 1 1.2.1.2. Ємність акумулятора
Енергія, що зберігається в батареї, відповідає її ємності. Як правило, він вимірюється в Ач (ампер-години). Чим більше в електролізі електроліту та електродного матеріалу, тим більша ємність накопичувача комірки, і навпаки [1, 5, 8]. Таким чином, для даної хімічної технології маленька комірка має меншу ємність зберігання, ніж більша комірка, навіть якщо вони розвивають однакову напругу розімкнутого контуру [3].
Ємність акумулятора, яку виробники надають із специфікаціями батареї, є добутком годин, помноженим на максимальне значення постійного струму, яке ця батарея може подавати при 20 OC, до заданої напруги на комірку. [ 3, 4]. З цієї причини номінальна ємність акумулятора завжди пов'язана з очікуваним часом розряду.
Де Q - ємність акумулятора в мАг або А · год. I - струм, що подається в мА або А. t - час у годинах, який акумулятор вимагає для повного розряду.
Через хімічні реакції всередині акумулятора ємність акумулятора залежить від наступних факторів [1, 3-5].
Амплітуда струму.
Допустима напруга на клемах акумулятора.
Температура та інші фактори.
Наявна ємність акумулятора також залежить від швидкості його розряду [3, 20]. Якщо акумулятор розряджається із відносно вищою швидкістю, наявна ємність буде нижчою, ніж очікувалося. Математичне пояснення причини цього явища було вперше дано В. Пойкертом в 1897 р. Отже, це явище слідує закону, який можна виразити наступним чином.
C = I k. t (1,2)
Тут С - ємність акумулятора в Ах. I - струм розряду в А. t - час розряду в годинах, k - постійна Пейкерта для даної технології батареї. Слідуючи рівнянню 1.2, Пейкерт продемонстрував, що час розряду батареї можна розрахувати за допомогою рівняння 1.3.
Р.
C (1,3)
VS
t = k .
? ?
Я
? VS ?
? ?
Р.
Де, R - рейтинг години роботи акумулятора, виміряний у год. Для ідеальної батареї k дорівнює одиниці, і в цьому випадку ємність стає незалежною від струму розряду.