Wat is piekvermogen?
Piekvermogen
SOP (State of Power) verwijst naar de piekvermogensstatus van een batterijpakket, wat het maximale vermogen is dat een batterij binnen een vooraf bepaald tijdsinterval kan vrijgeven of absorberen. Piekvermogen kan worden gebruikt om de laad- en ontlaadlimieten van een accu onder verschillende laadtoestanden te evalueren, waardoor het een belangrijke rol speelt bij het optimaliseren van de afstemming tussen het accupakket en de vermogensprestaties van het voertuig, en bij het maximaliseren van de regeneratieve remfunctie van de elektromotor. Het heeft ook aanzienlijke theoretische en praktische waarde voor het rationeel gebruik van batterijen, het vermijden van overladen of te veel ontladen, het verbeteren van de batterijveiligheid en het verlengen van de levensduur van de batterij. Het piekvermogen van een batterij is echter onderworpen aan veel veiligheidsbeperkingen; alleen piekvermogen binnen deze veiligheidsgrenzen heeft praktische betekenis. In dit gedeelte worden enkele batterijparameters besproken die het piekvermogen beperken en wordt de relatie tussen batterijveiligheid en piekvermogen onderzocht.
Op temperatuur-gebaseerde beperkingen
De geleidbaarheid van de elektrolyt en de activiteit van de anode- en kathodematerialen veranderen met de temperatuur, waardoor de bovengrens van het laad- en ontlaadvermogen van de batterij wordt beïnvloed. De reactiesnelheid van de elektroden neemt af naarmate de temperatuur daalt. De temperatuur heeft ook invloed op de transportsnelheden van ionen en elektronen in de elektrolyt. Deze snelheden nemen toe met toenemende temperatuur en omgekeerd. Bovendien, als de temperatuur te hoog is en de gespecificeerde temperatuurlimiet overschrijdt, wordt de chemische balans in de batterij verstoord, wat problemen met de veiligheid van de batterij veroorzaakt.
Zoals weergegeven in Figuur 8-31 verandert het piekvermogen van de batterij met de temperatuur, en vertoont het een duidelijk niet-lineaire curve. Het piekvermogen neemt af naarmate de temperatuur daalt en verandert langzaam bij lage temperaturen. Hoewel het piekvermogen toeneemt bij toenemende temperatuur, maken extreem hoge temperaturen de warmteafvoer moeilijk, wat een negatieve invloed heeft op de veiligheid en levensduur van de batterij.
Op SOC-gebaseerde beperkingen
De State of Charge (SOC)-beperking voor State of Operation (SOP) is bedoeld om overladen en over{0}}ontladen van de batterij tijdens bedrijf te voorkomen, waardoor de veiligheid van de batterij wordt gegarandeerd. Bij het bestuderen van de relatie tussen piekvermogen en SOC moet ook rekening worden gehouden met de invloed van factoren zoals temperatuur en laad-/ontlaadsnelheid op de SOC om de nauwkeurigheid van de SOC-meting te verbeteren. Zoals weergegeven in Figuur 8-32, neemt het ontladingsvermogen toe naarmate de SOC toeneemt, terwijl het laadvermogen afneemt. Als de SOC binnen hetzelfde SOC-bereik bijvoorbeeld toeneemt van 10% naar 90%, neemt het piekontlaadvermogen toe van 222 W naar 693 W, terwijl het pieklaadvermogen afneemt van 675 W naar 300 W. Door het piekvermogen onder verschillende SOC-omstandigheden te bestuderen, kan de laad-/ontlaadcapaciteit van de batterij worden geschat, wat gegevens en technische ondersteuning oplevert voor het gebruik ervan in elektrische voertuigen.
Beperkingen gebaseerd op ohmse weerstand
Zoals weergegeven in Figuur 8-33 is het piekvermogen van een batterij ongeveer omgekeerd evenredig aan de ohmse interne weerstand. Hoe kleiner de ohmse interne weerstand, hoe groter en sneller het piekvermogen; hoe groter de ohmse interne weerstand, hoe kleiner en langzamer het piekvermogen.
De temperatuur van de batterij, de laadstatus (SOC) en de interne weerstand hangen allemaal nauw samen met de veiligheidsstatus. Daarom moet de bedrijfstoestand van de batterij (SOP) voldoen aan de beperkingen die door deze drie factoren worden opgelegd om een veilige werking te garanderen en de levensduur ervan te verlengen.
