حساب تدهور البطارية وخسارة القدرة

تؤدي دورات الشحن/التفريغ ودرجة الحرارة وقوة الشحن العالية والتخزين إلى شيخوخة البطارية. يتحلل التركيب الكيميائي الداخلي ← تفقد الخلايا قدرتها على تخزين الطاقة.

يظهر دائمًا السعة القصوى الحالية. وبالتالي، إذا كانت هناك خسارة بنسبة 10%، فإن 100% = 54 كيلووات في الساعة؛ إذا كانت الخسارة 20%، 100% = 48 كيلوواط ساعة. لذلك، حتى لو أظهرت الشاشة 100%، فإنها لا تحتوي على نفس القدر من الطاقة كما كانت من قبل (طاقة مخزنة أقل).

ينخفض ​​وقت الشحن قليلاً بسبب الحاجة إلى طاقة أقل.

البطارية ليست دائرة إلكترونية؛ ولذلك لا يمكن معرفة حالته الداخلية على وجه الدقة. تعتمد الحسابات على التيار والجهد والطاقة وتدفق الإلكترونات الداخلة والخارجة من البطارية. يتم أيضًا تقييم البيانات مثل عدد ساعات شحن البطارية وعمرها لتقدير وقت الاستخدام، وتعرض شاشة السيارة حالة الطاقة كنسبة مئوية أو النطاق. يقوم نظام إدارة البطارية (BMS) بمراقبة تدفق الإلكترون والحرارة والجهد والتيار بشكل مستمر؛ فهو يحد من قدرة البطارية على الشحن الزائد، والإفراط في التفريغ، وارتفاع درجة الحرارة. كما أنه يولد بيانات صحة البطارية المقدرة (SOH) من دورات تفريغ الشحن.

يتحلل سائل الإلكتروليت، ويتشكل الغاز، وترتفع الحرارة، ويحدث تورم الخلايا، وينشأ خطر الحريق، ويقصر عمر البطارية بشكل كبير.

تحدث تفاعلات عكسية في التركيب الكيميائي، وتنهار الأقطاب الكهربائية، وتموت الخلية تمامًا وتصبح غير قابلة للاسترداد.

الطاقة المعروضة في محطة الشحن وشاشة السيارة متطابقة تقريبًا (على سبيل المثال، 11 كيلو واط تيار متردد، 150 كيلو واط تيار مباشر). ومع ذلك، فإن الطاقة الفعلية التي تدخل البطارية أقل بنسبة 5-12% للتيار المتردد و3-7% أقل للتيار المستمر بسبب فقدان الكابلات والموصلات. يأخذ نظام إدارة المباني (BMS) دائمًا هذا الاختلاف البسيط ويحمي البطارية من الشحن الزائد أو المنخفض.

فهو يصحح حالات عدم اليقين الناشئة عن التغيرات الكيميائية في البطارية وعدم التوازن بين الخلايا، مما يضمن أن تعرض شاشة السيارة حالة الطاقة الدقيقة وصحة البطارية. أثناء الشحن العادي، قد لا تكون الطاقة الداخلة والخارجة دقيقة تمامًا بسبب أخطاء القياس والتقادم وفقدان الكابل/الموصل؛ تسمح المعايرة لنظام إدارة المباني برؤية السعة الحقيقية وSOH.

تكون الخسارة في السنة الأولى سريعة بسبب "الترسيب الكيميائي وتوازن الخلايا". بعد ذلك، تستقر البطارية ويتباطأ الفقد (حوالي 95% → 92%). في الدورات القليلة الأولى من الشحن والتفريغ، تتشكل طبقة SEI (الطور البيني بالكهرباء الصلبة)؛ هذه الطبقة تستهلك الطاقة كيميائيا. البطارية جديدة، وأسطح القطب الكهربائي والإلكتروليت ليست مستقرة تمامًا. وتستقر أيضًا الاختلالات الصغيرة واختلافات المقاومة بين الخلايا. ومن هنا جاء الانخفاض الأولي السريع.

استقرت طبقة SEI، والهياكل الكيميائية مستقرة، والخلايا متوازنة. وفي ظل نفس الاستخدام، تسبب دورات تفريغ الشحنة خسارة أقل. النتيجة: فقدان القدرة السنوية أقل وغير خطي، ويتقدم ببطء.