Akumuliatoriaus įkrovimo ir iškrovimo proceso metu, keičiantis įkrovimo ir iškrovimo gyliui, nuolat kinta ir įtampa. Jei naudosime talpą kaip horizontalią koordinatę, o įtampą kaip vertikalią, gausime paprastą įkrovimo ir iškrovimo kreivę, kurioje yra daug užuominų apie akumuliatoriaus elektrinį veikimą. Šios kreivės, nubrėžtos naudojant akumuliatoriaus elemento parametrus, tokius kaip laikas, talpa, SOC, įtampa ir kt., dalyvaujantys įkrovime ir iškrovime kaip koordinatės, vadinamos įkrovimo ir iškrovimo kreivėmis. Štai keletas bendrų įkrovimo ir iškrovimo kreivių.
Laiko-srovės/įtampos kreivė
● Pastovi srovė
Įkraunant ir iškraunant nuolatinę srovę, srovė yra pastovi, o kartu surenkamas ir akumuliatoriaus gnybtų įtampos pokytis, kuris dažnai naudojamas akumuliatoriaus iškrovimo charakteristikoms nustatyti. Iškrovimo proceso metu iškrovos srovė nesikeičia, akumuliatoriaus įtampa mažėja, o iškrovos galia taip pat toliau mažėja. Pavyzdžio kreivė parodyta paveikslėlyje žemiau.
● Pastovi srovė ir pastovi įtampa (įkrovimas)
Palyginti su nuolatinės srovės įkrovimu, nuolatinės srovės nuolatinės įtampos įkrovimas turi pastovios įtampos procesą įkrovimo pabaigoje. Įkrovimo pabaigoje įtampa tampa pastovi, kai pasiekia tikslinę vertę, o srovė palaipsniui mažėja. Pasiekus išjungimo srovę, nuolatinės srovės nuolatinės įtampos įkrovimas baigiasi. Kadangi akumuliatoriaus įtampa labai svyruoja išėjus iš plokščiakalnio laikotarpio, jei tęsiamas nuolatinės srovės įkrovimas, akumuliatorius negali pasiekti idealios pilno įkrovimo būsenos. Todėl būtina pereiti prie pastovios įtampos ir sumažinti srovę, kad akumuliatorius pasiektų kuo didesnį įkrovimo lygį. Pavyzdžio kreivė parodyta paveikslėlyje žemiau.
● Pastovi galia
Visas įkrovimo ir iškrovimo procesas veikia esant pastoviai galiai. Pagal P=UI, nuolatinio galios įkrovimo metu įtampa palaipsniui didėja ir srovė mažėja, o nuolatinio galios iškrovimo metu įtampa palaipsniui mažėja ir srovė palaipsniui didėja. Pagal įprastą LFP akumuliatoriaus 3.65-2.5 V įkrovimo ir iškrovimo ribinę įtampą iškrovimo pabaigos srovė gali pasiekti beveik 1,5 karto didesnę nei įkrovimo pabaigos srovė. Kreivės pavyzdys parodytas žemiau esančiame paveikslėlyje.
● Nepertraukiamas, pertraukiamas, pulsuojantis
Esant pastoviai srovei arba galiai, laiko nustatymo funkcija naudojama nuolatiniam, pertraukiamam ir impulsiniam įkrovimo ir iškrovimo valdymui. Šie specialūs įkrovimo ir iškrovimo režimai dažnai naudojami norint įvertinti vidinę akumuliatoriaus nuolatinės srovės varžą. Pavyzdžio kreivė parodyta paveikslėlyje žemiau.
Talpos-įtampos kreivė
Horizontali talpos ir įtampos kreivės ašis atspindi akumuliatoriaus įkrovimo ir iškrovimo talpą, įkrovimo būseną ir kitą informaciją, o vertikalioje ašyje – akumuliatoriaus įtampos platforma, posūkio taškas, poliarizacija ir kita informacija. Žemiau pateiktame paveikslėlyje parodyta ličio geležies fosfato akumuliatoriaus iškrovos kreivė esant skirtingoms temperatūroms.
Kurso kreivė
Srovės tankis turi įtakos elektrocheminės reakcijos greičiui, todėl keičiasi akumuliatoriaus veikimo parametrai. Lyginant skirtingos talpos baterijas, ta pati srovė netaikoma, todėl santykinei srovei nustatyti naudojamas greitis. Pavyzdžiui, {{0}}.1C yra 0,3A 3Ah 18650 akumuliatoriui ir 28A 280Ah prizminiam akumuliatoriui. Paprasčiau tariant, konkreti srovės vertė, kurią rodo greitis, yra greitis, padaugintas iš akumuliatoriaus talpos.
Žymėdami akumuliatoriaus talpą, reikia atsižvelgti į įkrovimo ir iškrovimo srovę, nes skirtingais tempais talpa skirsis. Pavyzdžiui, norėdami kalibruoti akumuliatoriaus talpą skirtingais greičiais, galite nustatyti, kad jis žingsnis po žingsnio keistųsi pagal įkrovimo ir iškrovimo ciklo greitį, tada nubrėžkite greičio kreivę, kurioje iškrovimo talpa yra vertikali ašis ir įkrovimo skaičius. ir iškrovimo laiką kaip horizontalią ašį.
dQ/dV kreivė
dQ/dV kreivės pavadinimas yra jos y ašies kintamasis, ty tūrio kitimo greitis per vienetinį įtampos intervalą. Horizontali dQ/dV kreivės ašis paprastai yra SOC, talpa arba įtampa, kuri atspindi talpos kitimo greičio kitimą. Vieta, kurioje kitimo greitis yra didelis, rodoma kaip būdingas kreivės smailės, kuris paprastai atitinka elektrocheminės reakcijos procesą.
dQ / dV kreivė gali mums parodyti, kur yra akumuliatoriaus įtampos platforma, kada vyksta elektrocheminė reakcija ir kaip reakcijos procesas keičiasi senstant akumuliatoriui ir kitiems būsenos pokyčiams. Paprastai tariant, cheminės reakcijos yra greitos, todėl kreivės duomenų taškai reikalauja didesnio tikslumo. Todėl išvesties dQ/dV kreivė turi tam tikrus reikalavimus neapdorotiems duomenims rinkti, kitaip neįmanoma sudaryti kreivės su akivaizdžiomis smailėmis. Atliekant įkrovimo ir iškrovimo bandymus, galite nustatyti įtampos intervalą ΔV=10~50 mV duomenims rinkti arba laiko intervalą Δt=10-50 ms, o tada peržiūrėti neapdorotus duomenis su vienodais įtampos skirtumais.
Toliau pateiktame paveikslėlyje parodyta dQ/dV kreivė esant skirtingam ciklų skaičiui.
Ciklo kreivė
Žinome, kad baterijos tarnavimo laikas yra padalintas į kalendorinį ir ciklo veikimo laiką. Kalendoriaus eksploatavimo laikas – tai laikas, per kurį akumuliatoriaus talpa tam tikru mastu prarandama natūralioje vietoje, o ciklo trukmė – tai kartų, kai akumuliatorius nuolat įkraunamas ir iškraunamas, kol jo talpa iki tam tikro laipsnio sumažėja. Ciklo trukmė yra vienas iš svarbių rodiklių, matuojant akumuliatoriaus veikimo laiką.
Ličio jonų akumuliatorių ciklo bandymo duomenys yra vieno įkrovimo ir iškrovimo duomenų kaupimas. Galima išgauti skirtingus vieno įkrovimo ir iškrovimo duomenis, kad būtų sudarytos kelios kreivės skirtingiems analizės aspektams. Paprasčiausia ciklo gyvavimo kreivė yra su ciklų skaičiumi kaip x ašimi, o iškrovos pajėgumu arba talpos išlaikymo koeficientu – kaip y ašimi, kaip parodyta paveikslėlyje toliau. Ciklui progresuojant, akumuliatoriaus talpa ir toliau mažėja, o įkrovimo ir iškrovimo sistema turi didelę įtaką akumuliatoriaus talpos mažėjimui.
Taip pat galite palyginti įkrovimo ir iškrovimo talpos ir įtampos kreives skirtingu laiku, kaip parodyta paveikslėlyje žemiau. Ciklo eigoje pasislenka įkrovimo ir iškrovimo paleidimo įtampa, keičiasi nuolatinės srovės vidinė akumuliatoriaus varža, palaipsniui mažėja įkrovimo ir iškrovimo talpa.
Be pirmiau minėtų dviejų tipų, yra daug kitų kreivių, kurių horizontalioji ašis yra ciklų skaičius, o vertikalioji ašis – parametrai, kuriuos veikia akumuliatoriaus ciklo slopinimas, kurios atlieka svarbų vaidmenį analizuojant veiksnius, turinčius įtakos akumuliatoriaus ciklo veikimo trukmei. ląstelę ir nuspėti ciklo trukmę. Kaip parodyta paveikslėlyje žemiau, tai atspindi teorinę baterijos ciklo veikimo vertę, kuriai įtakos turi kulono efektyvumo lygis. CE yra kulono efektyvumas, Ck yra talpos išlaikymo koeficientas, o k yra ciklų skaičius.
TOB NEW ENERGY suteikia visą komplektąakumuliatoriaus testerisbaterijų tyrimams ir gamybai
