Hoe werkt de spanningscurve
Tijdens het laden neemt de spanning van de batterij toe, en tijdens het ontladen neemt de spanning af. Hoe dit precies verloopt, verschilt per batterijtype:
- Lithium-ijzerfosfaat (LFP) batterijen hebben een relatief vlakke spanningscurve: de spanning blijft lang vrijwel constant en zakt pas aan het einde snel weg. Dit maakt het moeilijker om de SoC nauwkeurig te schatten zonder geavanceerde metingen.
- NMC- en NCA-batterijen hebben een iets steilere curve, waardoor de spanning meer lineair daalt met de ontlading.
- Loodzuurbatterijen hebben een sterk variabele curve die gevoelig is voor belasting en temperatuur.
Waarom is de spanningscurve belangrijk
- BMS-afstemming: het Battery Management System gebruikt de spanningscurve om te bepalen hoeveel energie er nog beschikbaar is.
- Capaciteitsberekening: de vorm van de curve bepaalt hoeveel van de energie praktisch bruikbaar is.
- Levensduurbeheer: door binnen een bepaald spanningsbereik te blijven, kan degradatie worden beperkt.
Voorbeeld
Een LFP-cel heeft een spanningscurve van ongeveer 3,65 V bij volledig geladen tot 2,5 V bij ontladen. Het grootste deel van de ontlaadcyclus blijft de spanning rond de 3,2 – 3,3 V, waardoor de curve bijna vlak is.
Toepassing in thuisbatterijen
In residentiële thuisbatterijen wordt de spanningscurve gebruikt om het laad- en ontlaadproces optimaal te sturen. Een goede kennis van de curve maakt het mogelijk om slim te bepalen welk deel van de capaciteit wordt benut, zodat de batterij langer meegaat zonder dat de gebruiker merkbaar energie verliest.
Samenvatting
De spanningscurve laat zien hoe de spanning van een batterij zich gedraagt tijdens laden en ontladen. Het is een essentiële parameter voor capaciteit, prestaties en levensduur. Voor thuisbatterijen helpt de spanningscurve bij het nauwkeurig inschatten van de SoC en bij het optimaliseren van de benutbare energie.
