Пояснення іменників

Кулон (символ: C, китайська: coulomb) — одиниця вимірювання електричного заряду в системі СІ, яка використовується для вимірювання кількості електричного заряду. В галузі акумуляторів кулон є важливою одиницею для вираження кількості заряду, що заряджається та розряджається акумуляторами: 1 кулон дорівнює кількості заряду, що проходить через 1 ампер за 1 секунду (1 C = 1 A × 1 с).

Кулонівський підрахунок – це алгоритм, який зазвичай використовується для оцінки стану заряду (SOC) акумулятора. Його основний принцип полягає в обчисленні залишкового заряду акумулятора шляхом інтегрування змін струму заряду та розряду акумулятора з часом.

Струм стосується швидкості, з якою заряд протікає з часом. Це важливий параметр для вимірювання швидкості потоку електронів під час процесу заряджання та розряджання акумулятора. Його одиницею виміру є ампер (А).

У акумуляторній галузі термін «цикл» означає повний процес заряджання та розряджання акумулятора. Зокрема, цикл включає заряджання (енергія акумулятора надходить ззовні) та розряджання (енергія акумулятора виводиться назовні). Цикл не обов'язково означає заряджання від 0% до 100%, а потім розряджання до 0%, а стосується досягнення загальної ємності заряджання та розряджання номінальної ємності акумулятора.
Кількість циклів є одним із важливих показників для вимірювання терміну служби акумулятора. Після того, як акумулятор пройшов кілька циклів, його ємність та продуктивність поступово знижуються, тому «термін служби» зазвичай використовується для позначення кількості циклів, які акумулятор може виконати, перш ніж його ємність знизиться до певного відсотка (наприклад, 80%) від початкового значення.

Циклічне старіння стосується явища, коли продуктивність акумуляторів поступово погіршується під час багаторазового заряджання та розряджання (тобто кількох циклів). Зі збільшенням кількості циклів акумулятора його ємність, стабільність напруги та енергоефективність знижуються. Цей процес
Відстежувати

Механічне пошкодження структури матеріалу електрода

Розкладання електроліту викликає побічні реакції;

Плівка SEI (інтерфейс твердого електроліту) неодноразово руйнується та відновлюється;

Відкладення літію або втрата активного літію.

Циліндричний елемент відноситься до структури акумуляторного елемента з циліндричним виглядом. Наразі це найпоширеніша форма акумулятора, яка широко використовується в електроінструментах, електромобілях, системах накопичення енергії, побутовій електроніці та інших галузях.
переваги:
Високий ступінь стандартизації: висока ефективність автоматизованого виробництва та стабільність якості

Гарна продуктивність тепловіддачі: велика циліндрична конвекційна поверхня, що сприяє теплоуправленню

Висока механічна стійкість: краща стійкість до тиску, ніж у м'яких акумуляторів

Зрілість витрат: сформована система масового виробництва великого масштабу

Аналіз даних стосується систематичного підходу до аналізу продуктивності акумуляторів під час виробництва, випробувань, експлуатації або виведення з експлуатації.
Поширені методи аналізу:
Описова статистика (середнє значення, дисперсія, коробкові діаграми тощо)
Аналіз тенденцій (наприклад, криві затухання потужності, тенденції зміни опору)
Виявлення аномалій (визначення наявності перегріву, перенапруги та аномального зварювання клем тощо)
Регресійне моделювання та прогнозування (прогнозування SOH або RUL)
Кластеризація та об'єднання в кластери (визначення різних моделей використання або типів несправностей)
Методи машинного/глибокого навчання (для інтелектуальної діагностики та оптимізації керування)

Моделі на основі даних – це прогнозні або дискримінативні моделі, створені на основі великої кількості історичних або даних у реальному часі, з використанням статистичних методів, машинного навчання або штучного інтелекту. Ці моделі можуть моделювати поведінку акумулятора без необхідності явних виразів фізичних механізмів. У акумуляторній галузі такі моделі широко використовуються для прогнозування продуктивності, оцінки стану, моніторингу безпеки та інтелектуального керування.

Постійний струм (DC) – це потік електричного струму в колі в одному напрямку. Форма електричної енергії, напруга якої залишається постійною або змінюється повільно. Він широко використовується в акумуляторних системах, електромобілях, пристроях накопичення енергії та електроніці.
Ролі в акумуляторах:
Усі акумулятори за своєю суттю видають постійний струм

Напрямок потоку електронів, що утворюється в результаті хімічної реакції в батареї, фіксований, тому вона природним чином створює постійний струм.

У системі накопичення енергії інвертор (інвертор постійного струму в змінний) відповідає за перетворення постійного струму в змінний струм для адаптації до мережі.

Внутрішній опір постійному струму (ВПО) – це значення опору, що відповідає втраті напруги, спричиненій внутрішніми матеріалами, електролітом, межею електродів тощо акумулятора під дією постійного струму. Це один із важливих електричних параметрів для вимірювання продуктивності та стану акумулятора.
Примітка:
DCR тісно пов'язаний з температурою та станом заряду (SoC), тому потрібні стандартизовані умови випробувань.

На відміну від внутрішнього опору змінного струму (ACR), який вимірює імпедансну поведінку акумулятора під впливом високочастотних сигналів, DCR ближче до продуктивності під фактичним робочим навантаженням.

Ріст дендритів — це явище, коли іони металів (особливо літію, цинку або натрію) нерівномірно осідають на поверхні негативного електрода під час процесу заряджання акумулятора, утворюючи металеві структури, подібні до гілок дерев або хвої. Цей процес особливо поширений у літій-металевих акумуляторах або перезаряджених літій-іонних акумуляторах.
Причини утворення дендритів: перезаряд (висока швидкість), заряджання в умовах низької температури, дефекти поверхні або нерівномірний розподіл активності на матеріалі негативного електрода, неправильний склад електроліту або погана стабільність плівки SEI, перезаряджання або аномальні стратегії циклічного заряджання.

Глибина розряду (ГР) – це відношення використаної ємності акумулятора до номінальної загальної ємності, що вказує на те, скільки енергії акумулятор розрядив протягом одного циклу розряду. ГР є важливим показником для оцінки стану використання акумулятора, терміну служби та зниження терміну служби.

Цифрове введення в експлуатацію стосується процесу дистанційної перевірки, тестування, оптимізації та валідації конфігурації системи до та після постачання акумуляторних систем або систем накопичення енергії з використанням цифрових моделей, даних датчиків, платформ моделювання та інструментів автоматизації. Ця концепція є цифровим оновленням традиційного «налагодження на місці» та особливо підходить для великомасштабних систем накопичення енергії на основі акумуляторів (BESS), проектів інтеграції в мережу та інтелектуального виробництва.

Цифровий двійник — це віртуальна модель, керована даними, яка відображає стан і поведінку реальних систем у режимі реального часу. Вона пов'язує фізичні об'єкти (такі як акумулятори, акумуляторні системи або електростанції накопичення енергії) з цифровим світом, створюючи «цифрову копію», яка може симулювати, контролювати, прогнозувати та оптимізувати весь життєвий цикл своєї роботи.

Профіль розряду — це графічне зображення або набір даних, що описує поведінку зміни напруги, струму, часу та температури акумулятора під час процесу розряду. Він відображає продуктивність акумулятора за певних робочих умов і є ключовим показником для оцінки ємності акумулятора, внутрішнього опору, стану його справності (SOH) та теплових характеристик.

Розрядка – це процес, під час якого хімічна енергія, що накопичується в акумуляторі, перетворюється на електричну енергію, поки акумулятор постачає електричну енергію до зовнішнього кола. Цей процес здійснюється через зовнішнє навантаження, що дозволяє електронам переміщатися від негативного полюса до позитивного, тим самим керуючи роботою пристрою.
Увага: Надмірний розряд (Overdischarge) може призвести до незворотної втрати ємності, відкладення мідної фольги на негативному електроді, внутрішніх коротких замикань і навіть теплового вибуху; Нерівномірний розряд посилить дисбаланс між елементами, впливаючи на загальний термін служби; Швидкий розряд прискорить накопичення тепла, що вимагатиме хорошої системи тепловідведення.

Запас ходу – це максимальна відстань, яку електромобіль може безперервно подолати на повному заряді, зазвичай виражається в кілометрах (км) або милях (ми). Це один з основних показників для вимірювання продуктивності та енергоефективності електромобілів (EV).

Ємність акумулятора (кВт·год). Чим більше енергії зберігається в акумуляторі, тим більший потенційний запас ходу.
Ефективність споживання енергії (Вт·год/км). Чим менше енергії потрібно на кілометр, тим більший запас ходу.

Довговічність стосується здатності акумуляторів або систем накопичення енергії зберігати продуктивність та структурну цілісність протягом тривалого часу експлуатації, охоплюючи їх стабільність продуктивності, термін служби та стійкість до відмов після багаторазових циклів заряду-розряду, впливу навколишнього середовища та змін навантаження.
Фактори, що впливають на довговічність:
анод/катод/електроліт) Визначає стабільність реакції та швидкість утворення побічних реакцій
Стратегія заряджання та розряджання (C-rate, DoD) Високочастотне або глибоке заряджання та розряджання прискорює старіння

Східна мережа електропередач (Eastern Interconnection) — одна з основних мереж передачі електроенергії у Сполучених Штатах (а також у деяких частинах Канади), яка охоплює близько 2/3 населення Північної Америки. Це одна з чотирьох основних систем взаємоз’єднань у північноамериканській енергосистемі, які фізично з’єднані з іншими системами взаємоз’єднань (такими як Western Interconnection, ERCOT, Quebec Interconnection) через невелику кількість ліній постійного струму (DC).