Čo je špičkový výkon?
Špičkový výkon
SOP (State of Power) označuje stav špičkového výkonu batérie, čo je maximálny výkon, ktorý môže batéria uvoľniť alebo absorbovať v rámci vopred stanoveného časového intervalu. Špičkový výkon možno použiť na vyhodnotenie limitov nabíjania a vybíjania výkonovej batérie pri rôznych stavoch nabitia, čo zohráva dôležitú úlohu pri optimalizácii zhody medzi súpravou výkonových batérií a výkonom vozidla, ako aj pri maximalizácii funkcie rekuperačného brzdenia elektromotora. Má tiež významnú teoretickú a praktickú hodnotu pre racionálne používanie batérií, zabraňuje prebíjaniu alebo nadmernému{2}}vybíjaniu, zlepšuje bezpečnosť batérie a predlžuje životnosť batérie. Špičkový výkon batérie však podlieha mnohým bezpečnostným obmedzeniam; iba špičkový výkon v rámci týchto bezpečnostných limitov má praktický význam. Táto časť sa zaoberá niektorými parametrami batérie, ktoré obmedzujú špičkový výkon, a skúma vzťah medzi bezpečnosťou batérie a špičkovým výkonom.
Obmedzenia-založené na teplote
Vodivosť elektrolytu a aktivita materiálov anódy a katódy sa menia s teplotou, čím ovplyvňujú hornú hranicu nabíjacieho a vybíjacieho výkonu batérie. Rýchlosť reakcie elektród klesá so znižujúcou sa teplotou. Teplota tiež ovplyvňuje prenosové rýchlosti iónov a elektrónov v elektrolyte. Tieto rýchlosti sa zvyšujú so zvyšujúcou sa teplotou a naopak. Okrem toho, ak je teplota príliš vysoká a prekračuje stanovený teplotný limit, chemická rovnováha v batérii sa naruší, čo spôsobí problémy s bezpečnosťou batérie.
Ako je znázornené na obrázku 8-31, špičkový výkon batérie sa mení s teplotou a vykazuje jasne nelineárnu krivku. Špičkový výkon klesá s klesajúcou teplotou, pričom pri nízkych teplotách sa mení pomaly. Zatiaľ čo špičkový výkon sa zvyšuje so zvyšujúcou sa teplotou, príliš vysoké teploty sťažujú odvod tepla, čo negatívne ovplyvňuje bezpečnosť a životnosť batérie.
Obmedzenia-založené na SOC
Obmedzenie stavu nabitia (SOC) týkajúce sa stavu prevádzky (SOP) je navrhnuté tak, aby sa zabránilo nadmernému nabitiu a nadmernému{0}}vybitiu batérie počas prevádzky, čím sa zaistí bezpečnosť batérie. Pri štúdiu vzťahu medzi špičkovým výkonom a SOC je potrebné zvážiť aj vplyv faktorov, ako je teplota a rýchlosť nabíjania/vybíjania na SOC, aby sa zlepšila presnosť merania SOC. Ako je znázornené na obrázku 8-32, ako sa SOC zvyšuje, vybíjací výkon sa zvyšuje, zatiaľ čo nabíjací výkon klesá. Napríklad v rovnakom rozsahu SOC, keď sa SOC zvýši z 10 % na 90 %, špičkový vybíjací výkon sa zvýši z 222 W na 693 W, zatiaľ čo špičkový nabíjací výkon sa zníži z 675 W na 300 W. Štúdium špičkového výkonu za rôznych podmienok SOC môže odhadnúť kapacitu nabitia/vybitia batérie, poskytnúť údaje a technickú podporu pre jej použitie v elektrických vozidlách.
Obmedzenia založené na ohmickom odpore
Ako je znázornené na obrázku 8-33, špičkový výkon batérie je približne nepriamo úmerný jej ohmickému vnútornému odporu. Čím menší je ohmický vnútorný odpor, tým väčší a rýchlejší je špičkový výkon; čím väčší je ohmický vnútorný odpor, tým menší a pomalší je špičkový výkon.
Teplota batérie, stav nabitia (SOC) a vnútorný odpor úzko súvisia s jej bezpečnostným stavom. Preto prevádzkový stav batérie (SOP) musí spĺňať obmedzenia vyplývajúce z týchto troch faktorov, aby sa zabezpečila bezpečná prevádzka a predĺžila sa jej životnosť.
