Mis on laadimisseisund?

Laetuse olek (SOC) on termin, mis kirjeldab elektri- või hübriidsõidukite akudes allesjäänud täislaadimise protsenti. See kontseptsioon väljendab protsendina, kui “täis” aku on, kui 100% on täielikult laetud ja 0% on tühi või tühi. Patareide SOC-i ei saa otse määrata, lisades vooluringi lihtsalt näidiku või arvesti. SOC loomiseks kasutatakse nelja kaudset meetodit. Need meetodid nõuavad juurdepääsu aku korpusele või väliseid arvutusi aku näitude põhjal.

Elektri- ja hübriidsõidukite akudesse jäänud kasutatava laengu määramine pole nii lihtne, kui võib tunduda. Lihtsalt voltmeetri sisestamine akuahelasse võib näha, et kasutaja on 10. augu juures luhtunud; aku pingenäit ei ole usaldusväärne näitaja selle kohta, kui kaua see veel oma ettenähtud seadmeid kasutada suudab. See on tingitud asjaolust, et enamik akusid, eriti need, mis on mõeldud elektrisõidukitele, on loodud säilitama oma nimipinget kogu nende efektiivse laadimisvahemiku jooksul. See tähendab, et 12-voldine aku annab endiselt 12-voldise või sellele väga lähedase pinge, isegi kui sellel puudub sõiduki juhtimiseks vajaliku voolu andmiseks vajalik laadimisvõimsus. Laadimisolekut võib pidada akuga sõidukite kütusenäidikuks ja see on mõõtmismeetodina aku efektiivse tugevuse usaldusväärne näitaja.

Aku laetuse mõõtmiseks on neli tavaliselt kasutatavat meetodit. Esimene on elektrolüüdi keemiline analüüs. See on võimalik ainult suletud akude puhul ja see hõlmab mõõteanduri sisestamist aku vette. See sond mõõdab aku vee pH-d või erikaalu ning näitude põhjal arvutatakse seejärel aku SOC.

Teine meetod on voolu integreerimine, mis arvutatakse akuahela mõõdetud näitude põhjal. See meetod, mida tuntakse ka kui kulonide loendamist, kasutab SOC väärtuste arvutamiseks aku voolunäitu, mis on kasutusperioodi jooksul matemaatiliselt integreeritud. Kuigi praegune integratsioon on täpne, kannatab see mitmete nõrkade külgede, näiteks arvutuste ajas muutumise ja viitamise puudumise tõttu. See nõuab seda tüüpi laadimissüsteemiga akusõidukite mõõtmist regulaarselt ümber kalibreerida.

Kolmas laetuse mõõtesüsteem on rõhukatse, mis nõuab ka anduri paigaldamist aku korpuse sisse. See süsteem tugineb aku kalduvusele tekitada ümbrises määratud rõhk, kui see on täielikult laetud. See rõhk hajub või langeb aku tühjenemisel ja näit võib koos Peukerti seadusel põhinevate laadimis-/tühjenemisarvutustega anda täpsed SOC väärtused. See meetod on kõige tõhusam nikkel-metallhüdriid NiMH tüüpi akude puhul.

Neljas laengu oleku arvutamise meetod põhineb pingel ja kasutab SOC väärtuste tagastamiseks üsna keerukat tühjenduskõvera arvutust. Selle saavutamiseks pakub süsteem mitmeid ümbritseva keskkonna näitu, nagu aku temperatuur ja elektrokeemilised kineetika väärtused. Kuigi see meetod on üldiselt üsna täpne, muudab eelnevalt mainitud akude stabiilne pingevahemik selle rakendamise keeruliseks.