ในฐานะซัพพลายเออร์ของซีรี่ส์ OPZV ฉันมักจะถูกถามเกี่ยวกับวิธีการบ่งชี้สถานะของการเรียกเก็บเงิน (SOC) สำหรับแบตเตอรี่คุณภาพสูงเหล่านี้ การทำความเข้าใจกับ SOC ของแบตเตอรี่เป็นสิ่งสำคัญในการสร้างความมั่นใจว่าประสิทธิภาพที่ดีที่สุดอายุยืนและความปลอดภัยโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการใช้งานที่การจัดเก็บพลังงานที่เชื่อถือได้เป็นสิ่งจำเป็นเช่นระบบพลังงานแสงอาทิตย์และแหล่งจ่ายไฟ (UPS) ในโพสต์บล็อกนี้ฉันจะเจาะลึกวิธีการต่าง ๆ ที่ใช้เพื่อระบุสถานะของค่าใช้จ่ายของแบตเตอรี่ OPZV Series โดยเฉพาะแบตเตอรี่เจลแผ่นท่อควบคุมวาล์ว-
1. ตัวบ่งชี้ SOC ที่ใช้แรงดันไฟฟ้า
หนึ่งในวิธีที่พบบ่อยที่สุดและตรงไปตรงมาสำหรับการประเมินสถานะของการชาร์จของแบตเตอรี่คือการวัดแรงดันไฟฟ้าเทอร์มินัล ความสัมพันธ์ระหว่างแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่และ SOC นั้นค่อนข้างชัดเจนสำหรับแบตเตอรี่ตะกั่วกรดรวมถึงซีรีย์ OPZV เมื่อแบตเตอรี่ชาร์จเต็มแรงดันไฟฟ้าจะสูงที่สุดและเมื่อปล่อยออกมาแรงดันไฟฟ้าจะค่อยๆลดลง
สำหรับแบตเตอรี่ซีรีส์ OPZV ซึ่งเป็นแบตเตอรี่เจลแผ่นที่ควบคุมวาล์ว, แรงดันไฟฟ้าวงจรเปิด (OCV) สามารถใช้เป็นตัวบ่งชี้คร่าวๆของ SOC OCV เป็นแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้ทั่วขั้วแบตเตอรี่เมื่อไม่ได้เชื่อมต่อกับแหล่งโหลดหรือการชาร์จใด ๆ โดยทั่วไปแล้วแบตเตอรี่ OPZV ที่ชาร์จเต็มจะมี OCV ประมาณ 2.15 - 2.25 โวลต์ต่อเซลล์ เมื่อแบตเตอรี่ปล่อย OCV จะลดลง ตัวอย่างเช่นที่ 50% SOC OCV อาจอยู่ที่ประมาณ 2.1 โวลต์ต่อเซลล์และในสถานะที่ปล่อยออกมาอย่างลึกซึ้ง (เช่น 20% SOC) อาจอยู่ที่ประมาณ 2.05 โวลต์ต่อเซลล์
อย่างไรก็ตามเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องทราบว่าความสัมพันธ์ของแรงดันไฟฟ้า -Soc นั้นไม่ได้เป็นเชิงเส้นและอาจได้รับผลกระทบจากปัจจัยหลายประการเช่นอุณหภูมิอายุแบตเตอรี่และอัตราการชาร์จหรือการปล่อย ตัวอย่างเช่นที่อุณหภูมิต่ำกว่าแรงดันแบตเตอรี่จะลดลงสำหรับ SOC ที่กำหนดเมื่อเทียบกับอุณหภูมิที่สูงขึ้น ดังนั้นในขณะที่ตัวบ่งชี้ SOC ที่ใช้แรงดันไฟฟ้านั้นง่ายและใช้งานง่าย แต่อาจไม่ให้ผลลัพธ์ที่แม่นยำสูงโดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพการทำงานแบบไดนามิกหรือไม่ได้มาตรฐาน
2. การนับคูลอมบ์
การนับคูลอมบ์หรือที่เรียกว่าการนับแอมป์ชั่วโมง (AH) เป็นอีกวิธีที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการกำหนด SOC ของแบตเตอรี่ วิธีนี้เกี่ยวข้องกับการวัดปริมาณการชาร์จที่ถูกลบออกจากหรือเพิ่มลงในแบตเตอรี่เมื่อเวลาผ่านไป ด้วยการติดตามกระแสที่ไหลเข้าและออกจากแบตเตอรี่และรวมเข้าด้วยกันเมื่อเวลาผ่านไปการเปลี่ยนแปลงของ SOC ของแบตเตอรี่สามารถคำนวณได้
ในการใช้การนับจำนวนคูลอมบ์สำหรับแบตเตอรี่ซีรีย์ OPZV โดยทั่วไปเซ็นเซอร์ปัจจุบันจะใช้ในการวัดค่าใช้จ่ายและกระแสการปล่อย เซ็นเซอร์ตรวจสอบกระแสไฟฟ้าอย่างต่อเนื่องและส่งข้อมูลไปยังไมโครคอนโทรลเลอร์หรือระบบการจัดการแบตเตอรี่ (BMS) BMS จะคำนวณค่าใช้จ่ายสะสมหรือการปล่อยและอัปเดตการประเมิน SOC ตามนั้น
หนึ่งในข้อดีของการนับคูลอมบ์คือความสามารถในการประเมิน SOC ที่ค่อนข้างแม่นยำโดยเฉพาะอย่างยิ่งในแอปพลิเคชันที่แบตเตอรี่ถูกชาร์จและปล่อยออกมาภายใต้เงื่อนไขที่กำหนดไว้อย่างดี อย่างไรก็ตามวิธีนี้ยังมีข้อ จำกัด บางประการ ตัวอย่างเช่นต้องใช้การวัดและการสอบเทียบในปัจจุบันที่แม่นยำและข้อผิดพลาดใด ๆ ในการวัดหรือการรวมปัจจุบันสามารถสะสมเมื่อเวลาผ่านไปนำไปสู่การประมาณการ SOC ที่ไม่ถูกต้อง นอกจากนี้การนับคูลอมบ์ไม่ได้คำนึงถึงปัจจัยต่าง ๆ เช่นการสูญเสียตนเองหรือการเปลี่ยนแปลงความจุของแบตเตอรี่เมื่อเวลาผ่านไป
3. ตัวบ่งชี้ SOC ที่อิงกับอิมพีแดนซ์
วิธีการบ่งชี้ SOC ที่ใช้อิมพีแดนซ์ขึ้นอยู่กับความสัมพันธ์ระหว่างอิมพีแดนซ์ภายในของแบตเตอรี่และ SOC ความต้านทานภายในของแบตเตอรี่เป็นการวัดความต้านทานต่อการไหลของกระแสไฟฟ้าและอาจได้รับผลกระทบจากปัจจัยต่าง ๆ รวมถึง SOC, อุณหภูมิและสถานะของสุขภาพ (SOH) ของแบตเตอรี่
เมื่อ SOC ของแบตเตอรี่ OPZV เปลี่ยนไปความต้านทานภายในก็เปลี่ยนไปเช่นกัน โดยทั่วไปความต้านทานภายในจะเพิ่มขึ้นเมื่อแบตเตอรี่ปล่อย ด้วยการวัดความต้านทานของแบตเตอรี่ที่ความถี่เฉพาะหรือช่วงความถี่ในช่วงความถี่ SOC สามารถประมาณได้ สิ่งนี้สามารถทำได้โดยใช้เทคนิคต่าง ๆ เช่นสเปกโทรสโกปีอิมพีแดนซ์อิมพีแดนซ์ (EIS) ซึ่งเกี่ยวข้องกับการใช้สัญญาณ AC ขนาดเล็กกับแบตเตอรี่และวัดการตอบสนองของแรงดันไฟฟ้าที่เกิดขึ้น
ตัวบ่งชี้ SOC ที่ใช้อิมพีแดนซ์มีศักยภาพที่จะให้ผลลัพธ์ที่แม่นยำยิ่งขึ้นเมื่อเทียบกับวิธีการที่ใช้แรงดันไฟฟ้าโดยเฉพาะอย่างยิ่งในสถานการณ์ที่แบตเตอรี่จะถูกชาร์จและอัตราการคายประจุหรือเงื่อนไขอุณหภูมิที่แตกต่างกัน อย่างไรก็ตามวิธีนี้ต้องใช้อุปกรณ์พิเศษและเทคนิคการประมวลผลสัญญาณที่ซับซ้อนซึ่งสามารถเพิ่มต้นทุนและความซับซ้อนของระบบตรวจสอบ SOC
4. วิธีการรวมกัน
เพื่อเอาชนะข้อ จำกัด ของวิธีการบ่งชี้ SOC แต่ละระบบระบบการจัดการแบตเตอรี่ที่ทันสมัยจำนวนมากใช้วิธีการรวมกันสองวิธีขึ้นไป ตัวอย่างเช่นระบบอาจใช้ตัวบ่งชี้ SOC ที่ใช้แรงดันไฟฟ้าเป็นประมาณการเริ่มต้นที่รวดเร็วและรวดเร็วและใช้การนับคูลอมบ์เพื่อปรับแต่งการประมาณการเมื่อเวลาผ่านไป นอกจากนี้การวัดแบบอิมพีแดนซ์สามารถใช้เพื่อชดเชยข้อผิดพลาดหรือความไม่แน่นอนในวิธีการนับแรงดันไฟฟ้าและคูลอมบ์
โดยการรวมวิธีการหลายวิธีความแม่นยำและความน่าเชื่อถือของการบ่งชี้ SOC สามารถปรับปรุงได้อย่างมีนัยสำคัญ สิ่งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับแอปพลิเคชันที่ข้อมูล SOC ที่แม่นยำเป็นสิ่งสำคัญเช่นในระบบจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดใหญ่หรือแอพพลิเคชั่น UPS ที่สำคัญ
บทสรุป
โดยสรุปมีหลายวิธีในการระบุสถานะของการชาร์จของแบตเตอรี่ซีรีส์ OPZV แต่ละรายการมีข้อดีและข้อ จำกัด ของตัวเอง ตัวบ่งชี้ SOC ที่ใช้แรงดันไฟฟ้านั้นง่ายและใช้งานง่าย แต่อาจไม่แม่นยำสูงโดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาวะที่ไม่ได้มาตรฐาน การนับคูลอมบ์สามารถให้ผลลัพธ์ที่ค่อนข้างแม่นยำ แต่ต้องใช้การวัดและการสอบเทียบในปัจจุบันที่แม่นยำ ตัวบ่งชี้ SOC ที่ใช้อิมพีแดนซ์มีศักยภาพที่จะแม่นยำมากขึ้น แต่มีความซับซ้อนและมีราคาแพงกว่า
ในฐานะซัพพลายเออร์ของแบตเตอรี่ซีรีส์ OPZV เราเข้าใจถึงความสำคัญของการบ่งชี้ SOC ที่แม่นยำสำหรับลูกค้าของเรา นั่นเป็นเหตุผลที่เรานำเสนอโซลูชั่นการจัดการแบตเตอรี่ที่ครอบคลุมซึ่งรวมวิธีการบ่งชี้ SOC หลายวิธีเพื่อให้ข้อมูล SOC ที่แม่นยำและเชื่อถือได้มากที่สุด ไม่ว่าคุณจะใช้แบตเตอรี่ของเราในระบบสุริยะที่อยู่อาศัยขนาดเล็กหรือแอปพลิเคชัน UPS อุตสาหกรรมขนาดใหญ่โซลูชั่นของเราสามารถช่วยให้คุณเพิ่มประสิทธิภาพและอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ของคุณ
หากคุณสนใจที่จะเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับแบตเตอรี่ OPZV Series ของเราหรือโซลูชั่น SOC INFORM ของเราเราขอแนะนำให้คุณติดต่อเราสำหรับการอภิปรายโดยละเอียด ทีมผู้เชี่ยวชาญของเราพร้อมที่จะช่วยเหลือคุณเกี่ยวกับความต้องการแบตเตอรี่ของคุณและช่วยคุณค้นหาทางออกที่ดีที่สุดสำหรับแอปพลิเคชันเฉพาะของคุณ
การอ้างอิง
- Linden, D. , & Reddy, TB (2002) คู่มือแบตเตอรี่ (ฉบับที่ 3) McGraw-Hill
- Pistoia, G. (ed.) (2010) แบตเตอรี่ลิเธียม: เทคโนโลยีขั้นสูงและการใช้งาน Elsevier
- มหาวิทยาลัยแบตเตอรี่ สืบค้นBatteryyuniversity.com
