كيفية قراءة منحنى شحن وتفريغ البطارية

ومن أجل ضمان استقرار دورتها وسلامة المستخدمين، يتم تشغيل معظم البطاريات تحت أنظمة مغلقة، مثل الخلايا الحقيبةية والبطاريات الأسطوانية.

ونتيجة لذلك فإن الوضع داخل البطارية يشبه الصندوق الأسود، ولا يمكننا الحصول على المعلومات المادية الموجودة بداخله بشكل مباشر، ولا يمكننا تقديرها إلا من خلال الاختبار الخارجي. إذن ما هي الاختبارات التي يمكن أن توفر نظرة ثاقبة على "القلب" الكهربائي؟ معدات اختبار تفريغ شحن البطارية سوف تفعل. إذا كان عليك القياس، فإن شحن البطارية وتفريغها يشبه الطاقة الكامنة للمياه التي تستخدمها محطة الطاقة الكهرومائية، والتفريغ هو "ماء" القطب الموجب. أصبح تقدير كمية المياه عند المنبع وتعديل الإستراتيجية في الوقت المناسب لضمان الاستخدام العادي من أهم الأعمال التي نحتاج إلى الاهتمام بها في حياتنا اليومية، ويمكن أيضًا فهم هذه الكمية من المياه على أنها قوة البطارية.

بالعودة إلى البطارية، البطارية في طور الشحن والتفريغ، مع تغير عمق الشحن والتفريغ، يتغير الجهد أيضًا باستمرار، إذا أخذنا السعة كالإحداثي والجهد كالإحداثي، يمكننا احصل على منحنى شحن وتفريغ بسيط، والذي يحتوي على الكثير من الأدلة حول الأداء الكهربائي للبطارية. يتم رسم هذه المنحنيات بناءً على الوقت والسعة وSOC والجهد ومعلمات الخلية الأخرى المشاركة في الشحن والتفريغ، والذي يُعرف أيضًا باسم منحنى الشحن والتفريغ. فيما يلي مقدمة للعديد من منحنيات تفريغ الشحنة الشائعة.

الوقت الحالي / منحنى الجهد:

1. التيار المستمر:

عندما يتم شحن وتفريغ التيار الثابت، يكون التيار قيمة ثابتة، ويتم جمع تغير الجهد الطرفي للبطارية في نفس الوقت، والذي يستخدم بشكل شائع للكشف عن خصائص تفريغ البطارية. أثناء عملية التفريغ، يظل تيار التفريغ دون تغيير، ويتناقص جهد البطارية، كما تتناقص طاقة التفريغ أيضًا. يظهر منحنى المثال في الشكل أدناه.

2. التيار المستمر والجهد المستمر (الشحن):

بالمقارنة مع الشحن الحالي المستمر، فإن شحن التيار المستمر والجهد الثابت له عملية جهد ثابتة في نهاية الشحن. في نهاية الشحن، عندما يصل الجهد إلى القيمة المستهدفة، يصبح ثابتًا، ويتناقص التيار تدريجيًا، وينتهي شحن التيار المستمر والجهد الثابت عند الوصول إلى تيار القطع. بسبب التذبذب الكبير لجهد البطارية بعد الخروج من الهضبة، إذا استمر الشحن الحالي المستمر، لا يمكن للبطارية أن تصل إلى الحالة الكاملة المثالية، لذلك لا بد من التحول إلى الجهد الثابت وتقليل التيار لضمان وصول البطارية إلى حالة شحن أعلى قدر الإمكان. يظهر منحنى المثال في الشكل أدناه.

3. القوة الثابتة:

تعمل عملية الشحن والتفريغ بأكملها بقوة ثابتة. وفقًا لـ P=UI، يزداد الجهد تدريجيًا وينخفض التيار عند الشحن بقوة ثابتة، وينخفض الجهد ويزداد التيار تدريجيًا عند التفريغ. وفقًا لحساب جهد قطع الشحن والتفريغ التقليدي الذي يبلغ 3.65-2.5 فولت لبطارية LFP، يمكن أن يصل تيار طرف التفريغ إلى ما يقرب من 1.5 مرة من تيار طرف الشحن. يظهر منحنى المثال في الشكل أدناه.

4. مستمر، متقطع، نابض:

في حين أن التيار أو الطاقة ثابتة، يتم استخدام وظيفة التوقيت لتحقيق التحكم المستمر، المتقطع، والشحن والتفريغ النبضي. غالبًا ما تُستخدم أنظمة تفريغ الشحن الخاصة هذه لتقييم المقاومة الداخلية للتيار المستمر للبطارية. يظهر منحنى المثال في الشكل أدناه.

منحنى القدرة والجهد:

يعكس المحور الأفقي لمنحنى سعة الجهد قدرة الشحن والتفريغ وحالة شحن البطارية، بينما يحتوي المحور الرأسي على منصة الجهد ونقطة الانعطاف والاستقطاب وغيرها من المعلومات الخاصة بالبطارية. الشكل التالي هو منحنى التفريغ لبطارية ليثيوم فوسفات الحديد عند درجات حرارة مختلفة.

منحنى دائري:

نحن نعلم أن عمر البطارية ينقسم إلى عمر التقويم ودورة الحياة. عمر التقويم هو الوقت الذي يتم فيه فقدان سعة البطارية إلى حد معين في ظل الوضع الطبيعي، وعمر الدورة هو عدد المرات التي يتم فيها شحن البطارية وتفريغها إلى حد معين بعد شحن البطارية وتفريغها بشكل مستمر. يعد عمر الدورة أحد المؤشرات المهمة لقياس أداء عمر البطارية. تعتمد بيانات اختبار دورة بطاريات الليثيوم أيون على تراكم البيانات من شحنة واحدة وتفريغها باستخدام آلة اختبار دورة حياة البطاريةويمكن استخراج بيانات مختلفة للشحنة والتفريغ الواحدة لعمل مجموعة متنوعة من المنحنيات لتحليلها في جوانب مختلفة. يعتمد أبسط منحنى عمر الدورة على عدد الدورات كمحور x، وسعة التفريغ أو معدل الاحتفاظ بالقدرة كمحور y، كما هو موضح في الشكل أدناه، ومع تقدم الدورة، تستمر سعة البطارية إلى الاضمحلال، ونظام الشحن والتفريغ له تأثير كبير على توهين قدرة البطارية.

إن فهم منحنى الشحن والتفريغ وتكوينه له أهمية كبيرة لفهم هيكل واستخدام البطاريات.

آسي الطاقة الجديدة هو مورد محترف متخصص في آلة تجميع حزمة بطارية الليثيوم ، مثل آلة تصنيف سعة البطارية ، واختبار BMS ، وآلة لحام نقطي البطارية ، واختبار البطارية الشامل ، وآلة تقادم البطارية ، وما إلى ذلك ، ونحن نقدم حلاً شاملاً لخط تجميع حزمة البطارية الأسطوانية. إذا كنت بحاجة إلى أي معدات ذات صلة، فلا تتردد في الاتصال بنا.