Cómo leer la curva de carga y descarga de la batería

Para garantizar la estabilidad del ciclo y la seguridad de los usuarios, la mayoría de las baterías funcionan en sistemas cerrados, como celdas de bolsa y baterías cilíndricas.

Como resultado, la situación dentro de la batería es como una caja negra, y no podemos obtener directamente la información del material dentro de ella, y solo podemos estimarla mediante pruebas externas. Entonces, ¿qué pruebas pueden proporcionar información sobre el "corazón" eléctrico? Equipo de prueba de descarga de carga de batería. servirá. Si hay que hacer una analogía, entonces la carga y descarga de la batería es como la energía potencial del agua utilizada por la central hidroeléctrica, y la descarga es el "agua" del electrodo positivo. Estimar la cantidad de agua aguas arriba y ajustar la estrategia a tiempo para garantizar un uso normal se ha convertido en el trabajo más importante al que debemos prestar atención en nuestra vida diaria, y esta cantidad de agua también puede entenderse como la potencia de la batería.

Volviendo a la batería, la batería en el proceso de carga y descarga, con el cambio de la profundidad de carga y descarga, el voltaje también cambia constantemente, si tomamos la capacidad como abscisa y el voltaje como ordenada, podemos obtenga una curva de carga y descarga simple, que contiene muchas pistas sobre el rendimiento eléctrico de la batería. Estas curvas se dibujan en función del tiempo, la capacidad, el SOC, el voltaje y otros parámetros de la celda involucrados en la carga y descarga, lo que también se conoce como curva de carga y descarga. La siguiente es una introducción a varias curvas de carga-descarga comunes.

Curva tiempo-corriente/tensión:

1.Corriente constante:

Cuando se carga y descarga la corriente constante, la corriente es un valor constante y al mismo tiempo se recopila el cambio del voltaje del terminal de la batería, lo que se usa comúnmente para detectar las características de descarga de la batería. Durante el proceso de descarga, la corriente de descarga permanece sin cambios, el voltaje de la batería disminuye y la potencia de descarga también disminuye. En la siguiente figura se muestra una curva de ejemplo.

2.Corriente constante y voltaje constante (carga):

En comparación con la carga de corriente constante, la carga de corriente constante y voltaje constante tiene un proceso de voltaje constante al final de la carga. Al final de la carga, cuando el voltaje alcanza el valor objetivo, se vuelve constante y la corriente disminuye gradualmente, y la carga de corriente constante y voltaje constante finaliza cuando se alcanza la corriente de corte. Debido a la gran fluctuación del voltaje de la batería después de salir de la meseta, si se continúa con la carga de corriente constante, la batería no puede alcanzar el estado completo ideal, por lo que es necesario cambiar a voltaje constante y reducir la corriente para garantizar que la batería alcance un estado de carga más alto tanto como sea posible. En la siguiente figura se muestra una curva de ejemplo.

3.Potencia constante:

Todo el proceso de carga y descarga se realiza a potencia constante. Según P=UI, el voltaje aumenta gradualmente y la corriente disminuye cuando se carga a potencia constante, y el voltaje disminuye y la corriente aumenta gradualmente cuando se descarga. Según el cálculo del voltaje de corte de carga-descarga convencional de 3,65-2,5 V de la batería LFP, la corriente del terminal de descarga puede alcanzar casi 1,5 veces la corriente del terminal de carga. En la siguiente figura se muestra una curva de ejemplo.

4. Continuo, Intermitente, Pulsado:

Mientras la corriente o potencia es constante, la función de temporización se utiliza para realizar un control de carga y descarga continua, intermitente y por impulsos. Estos regímenes especiales de carga y descarga se utilizan a menudo para evaluar la resistencia interna de CC de una batería. En la siguiente figura se muestra una curva de ejemplo.

Curva capacidad-tensión:

El eje horizontal de la curva capacidad-voltaje refleja la capacidad de carga y descarga y el estado de carga de la batería, mientras que el eje vertical contiene la plataforma de voltaje, el punto de inflexión, la polarización y otra información de la batería. La siguiente figura es la curva de descarga de una batería de fosfato de hierro y litio a diferentes temperaturas.

Curva circular:

Sabemos que la vida útil de una batería se divide en vida calendario y ciclo de vida. La vida útil es el momento en que la capacidad de la batería se pierde hasta cierto punto en una ubicación natural, y el ciclo de vida es el número de veces que la batería se carga y descarga hasta cierto punto después de que la batería se carga y descarga continuamente. La vida útil del ciclo es uno de los indicadores importantes para medir el rendimiento de la vida útil de la batería. Los datos de prueba de ciclo de las baterías de iones de litio se basan en la acumulación de datos de una sola carga y descarga mediante el uso del máquina de prueba del ciclo de vida de la batería, y se pueden extraer diferentes datos de una sola carga y descarga para crear una variedad de curvas para el análisis en diferentes aspectos. La curva de vida del ciclo más simple se basa en el número de ciclos como eje x y la capacidad de descarga o tasa de retención de capacidad como eje y, como se muestra en la siguiente figura, a medida que avanza el ciclo, la capacidad de la batería continúa descomponerse, y el sistema de carga-descarga tiene un impacto significativo en la atenuación de la capacidad de la batería.

Comprender la curva de carga-descarga y su composición es de gran importancia para comprender la estructura y el uso de las baterías.

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