اوج قدرت چیست؟
اوج قدرت
SOP (وضعیت قدرت) به حالت اوج قدرت یک بسته باتری اشاره دارد، که حداکثر توانی است که یک باتری می تواند در یک بازه زمانی از پیش تعیین شده آزاد یا جذب کند. حداکثر توان را می توان برای ارزیابی محدودیت های شارژ و دشارژ یک باتری قدرت تحت حالت های مختلف شارژ مورد استفاده قرار داد و نقش مهمی در بهینه سازی تطابق بین بسته باتری قدرت و عملکرد قدرت خودرو و همچنین به حداکثر رساندن عملکرد ترمز احیا کننده موتور الکتریکی ایفا می کند. همچنین ارزش نظری و عملی قابل توجهی برای استفاده منطقی از باتری ها، جلوگیری از شارژ بیش از حد یا تخلیه بیش از حد-، بهبود ایمنی باتری و افزایش عمر باتری دارد. با این حال، اوج قدرت باتری در معرض بسیاری از محدودیتهای ایمنی است. تنها اوج قدرت در این حدود ایمنی اهمیت عملی دارد. این بخش برخی از پارامترهای باتری را که اوج قدرت را محدود میکنند مورد بحث قرار میدهد و رابطه بین ایمنی باتری و اوج قدرت را بررسی میکند.
محدودیتهای مبتنی بر{0} دما
رسانایی الکترولیت و فعالیت مواد آند و کاتد با دما تغییر می کند و در نتیجه بر حد بالای شارژ و توان تخلیه باتری تأثیر می گذارد. سرعت واکنش الکترودها با کاهش دما کاهش می یابد. دما همچنین بر سرعت انتقال یون ها و الکترون ها در الکترولیت تأثیر می گذارد. این نرخ ها با افزایش دما افزایش می یابد و بالعکس. علاوه بر این، اگر دما بیش از حد بالا باشد، بیش از حد دمای مشخص شده، تعادل شیمیایی درون باتری مختل می شود و باعث مشکلات ایمنی باتری می شود.
همانطور که در شکل 8 نشان داده شده است-31، اوج قدرت باتری با دما تغییر میکند و یک منحنی غیرخطی به وضوح نشان میدهد. قدرت پیک با کاهش دما کاهش می یابد و در دماهای پایین به آرامی تغییر می کند. در حالی که اوج توان با افزایش دما افزایش مییابد، دمای بیش از حد بالا اتلاف گرما را دشوار میکند و بر ایمنی و طول عمر باتری تأثیر منفی میگذارد.
محدودیت های مبتنی بر SOC-
محدودیت حالت شارژ (SOC) در وضعیت عملکرد (SOP) برای جلوگیری از شارژ بیش از حد و تخلیه بیش از حد باتری در حین کار طراحی شده است و ایمنی باتری را تضمین می کند. هنگام مطالعه رابطه بین پیک توان و SOC، تأثیر عواملی مانند دما و نرخ شارژ/دشارژ بر SOC نیز باید در نظر گرفته شود تا دقت اندازهگیری SOC بهبود یابد. همانطور که در شکل 8-32 نشان داده شده است، با افزایش SOC، قدرت تخلیه افزایش می یابد در حالی که قدرت شارژ کاهش می یابد. به عنوان مثال، در همان محدوده SOC، وقتی SOC از 10٪ به 90٪ افزایش می یابد، اوج دشارژ توان از 222W به 693W افزایش می یابد، در حالی که اوج قدرت شارژ از 675W به 300W کاهش می یابد. مطالعه اوج قدرت در شرایط مختلف SOC میتواند ظرفیت شارژ/دشارژ باتری را تخمین بزند، دادهها و پشتیبانی فنی را برای استفاده از آن در خودروهای الکتریکی ارائه میکند.
محدودیت های مبتنی بر مقاومت اهمی
همانطور که در شکل 8-33 نشان داده شده است، حداکثر توان یک باتری تقریباً با مقاومت داخلی اهمی آن نسبت معکوس دارد. هرچه مقاومت داخلی اهمی کمتر باشد، اوج قدرت بیشتر و سریعتر است. هرچه مقاومت داخلی اهمی بزرگتر باشد، اوج توان کوچکتر و کندتر می شود.
دمای باتری، وضعیت شارژ (SOC) و مقاومت داخلی با وضعیت ایمنی آن ارتباط نزدیکی دارد. بنابراین، وضعیت عملکرد باتری (SOP) باید با محدودیت های اعمال شده توسط این سه عامل برای اطمینان از عملکرد ایمن و افزایش طول عمر آن مطابقت داشته باشد.
