إجمالي سعة البطارية وسعة البطارية القابلة للاستخدام - ما الذي يدور حوله؟ [إجابة]

سألنا أحد القراء سؤالاً حول الفرق بين سعة البطارية الكاملة والقابلة للاستخدام. سأل آخرون عما إذا كانت هناك طريقة ما لاستخدام السعة الإجمالية لأن السعة القابلة للاستخدام أصغر. دعنا نحاول شرح هذا السؤال ببساطة قدر الإمكان.

جدول المحتويات

• سعة البطارية الإجمالية والمفيدة
  • • يعتمد الفرق بين السعة القابلة للاستخدام والسعة الإجمالية على تصميم البطارية.
  • خلايا أم بطاريات؟

كلمتان تمهيديتان: بالنسبة للعديد من طرازات المركبات الكهربائية والغالبية العظمى من السيارات الهجينة الموصولة بقابس ، يسرد المصنعون السعة الإجمالية بدلاً من السعة القابلة للاستخدام. لماذا؟ من الأفضل دائمًا إعطاء رقم أكبر من رقم أصغر ، خاصة وأن كلاهما صحيح. لذلك ، كان الجميع مقتنعًا بأن بطارية Nissan Leaf تحتوي على بطارية 40 كيلو واط في الساعة ، وأن Audi e-tron بها بطارية 95 كيلو واط في الساعة.

نحاول مقاومة هذا الاتجاه وغالبًا ما ندرج القدرات المفيدة. لذا في مقالاتنا ، تتمتع الورقة بحوالي 37,5 كيلو واط في الساعة ، بينما تبلغ الطاقة في Audi e-tron 83,6 كيلو واط في الساعة (ولكن غالبًا ما نضع الأعداد الصحيحة بين قوسين). لأن هذه هي السعة القابلة للاستخدام / القابلة للاستخدام والتي تحدد المدى الذي يمكننا الذهاب إليه بتهمة واحدة. ليس هي فقط ، ولكن تأثيرها كبير.

> اطاحة هيونداي ايونيك الكهربائية. Tesla Model 3 (2020) الأكثر اقتصادا في العالم

من أين تأتي هذه الاختلافات؟ إذا نظرت إلى الشكل أدناه وتجاهلت المربع الأحمر للحظة ، فسترى أداء خلية ليثيوم أيون نموذجية. لاحظ أنها تصل إلى سعتها الاسمية بنسبة 100 في المائة عند 25 درجة مئوية (بعض الشركات المصنعة تقيس 20 درجة مئوية) ، وعند 60 درجة تكون السعة حوالي 103 في المائة ، وعند -20 درجة مئوية تكون حوالي 70 في المائة. النطاق من صفر إلى 100 بالمائة هو السعة الإجمالية.

لكن هذا ليس كل شيء. لاحظ مصنعو المكونات الكهربائية وتحققوا مرارًا وتكرارًا من أن دورات الخدمة العميقة (0-100 في المائة) تسبب تآكلًا أسرع للخلايا - وهذه اختلافات في الحجم:

> كيف يجب شحن البطاريات في سيارة كهربائية لتعمل لأطول فترة ممكنة؟

لذلك ، يتم معايرة أنظمة BMS بحيث لا تعمل العناصر في دورة كاملة ، ولكن بدلاً من ذلك تعمل ، على سبيل المثال ، في نطاق يتراوح بين 10 و 90 بالمائة. شامل سعة الخلية (الإطار الأحمر). في الرسم البياني أعلاه ، سيكون هذا من 4 إلى 3,6 فولت عند 25 درجة مئوية. يمكن أن تكون النطاقات مختلفة بالطبع ، لأن هناك حاجتين يتعارضان هنا:

• باستخدام أقصى سعة خلية ممكنة كونترا
• ضمان أطول عمر ممكن للعنصر.

وهذا النطاق التقريبي الذي يتراوح بين 10 و 90 في المائة هو ما نقدمه لنا على أنه 0-100 في المائة. هذه قدرة قابلة للاستخدام.، net ، الذي يمكننا استخدامه.

يعتمد الفرق بين السعة القابلة للاستخدام والسعة الإجمالية على تصميم البطارية.

بالطبع ، يمكن للمصنع تغيير النطاق أو فرض شروط إضافية ، لأن البطارية عبارة عن مجموعة من الخلايا التي يتم الاعتناء بها ، لأن المستخدم يطالبها بطلبات عالية: يتوقع المزيد من السعة ، والمزيد من قوة السيارة (نقل الطاقة) ، ولكن أيضًا الشحن السريع (طاقة الامتصاص).

بشكل عام ، يمكن افتراض ذلك يحدث فرق كبير بين صافي الطاقة وإجمالي الطاقة عندما تخطط الشركة المصنعة للطاقة الاحتياطيةلأنه يتوقع التدهور. هذا هو الحال ، على سبيل المثال ، مع Audi e-tron التي سبق ذكرها ، والتي تم عرضها في العرض الأول ببساطة كان ينبغي أن يكون تشحن بقوة 150 كيلوواط ، حتى لا تتلاشى بالمقارنة مع تسلا.

يعد استخدام السعة القابلة للاستخدام فقط أمرًا شائعًا ليس فقط في السيارات الكهربائية والهجينة ، ولكن أيضًا في أجهزة الكمبيوتر المحمولة والهواتف المحمولة.

خلايا أم بطاريات؟

تحدثنا في الغالب عن الخلايا ، وهي اللبنات الأساسية للبطارية ، ولكن يوصى بسلوك مماثل للبطاريات. يوصى غالبًا باستخدام البطاريات (حزم الخلايا) في نطاق 10-90 أو حتى 20-80 بالمائة من السعة الإجمالية (الصندوق الأزرق).

تأتي هذه التوصية جزئيًا من إدراك حقيقة الخلية الموضحة أعلاه ، وجزئيًا من حقيقة أنه بدلاً من استخدام النطاق 10-90 ، يفضل المصنعون 5-95 في المائة أو حتى أكثر لزيادة إمكانات الخلايا باهظة الثمن. (أحمر ، مربع منقط):

يمكن للسائق الذي يتأكد من تشغيل البطارية في النطاق ، على سبيل المثال 15-80 ، التأكد من أن الخلايا تعمل في أفضل الظروف. لذا ستعمله البطارية لفترة طويلة ولحسن الحظ (ما لم يفشل الارتباط).

يتبع ذلك في بعض الأحيان يكون من الأفضل أن تأخذ معك سعة بطارية "كبيرة جدًا": لأنه كلما كان لدينا المزيد تحت تصرفنا ، سيكون من الأسهل بالنسبة لنا العيش مع دورة طاقة من 20 إلى ~ 80 بالمائة.

للمهتمين بتفاصيل شحن الخلايا وتشغيلها ، نوصي أيضًا بالمقال التالي:

> لماذا تصل رسومها إلى 80 بالمائة ولا تصل إلى 100 بالمائة؟ ماذا يعني كل هذا؟ [نوضح]

ملاحظة تحريرية www.elektrowoz.pl: هناك تطور اصطلاحي آخر. يتم التعبير عن "سعة البطارية" فعليًا بوحدة أمبير / ساعة (آه) ، والكيلووات / ساعة (kWh) هو مقدار الطاقة التي يمكن أن تخزنها البطارية في ظل ظروف معينة. ومع ذلك ، فقد قررنا أن المعلمة الأخيرة ستسمى أيضًا السعة - تحويل kWh إلى Ah ممكن عندما نعرف الجهد عند ملامسات البطارية.

صورة أداء الخلية: (ج) IBT-Power

قد يثير هذا اهتمامك: