Akun käyttöikkuna
Akun käyttöikkuna on varaustila-alue, jolla akunhallintajärjestelmä sallii ajoakun toiminnan. Sen ylä- ja alarajat ovat kennoille, akustolle ja ajoneuvolle valittujen rajojen sisäpuolella.
Miten ikkuna muodostetaan
Käyttöikkuna ei ole erillinen lokero tai kennoryhmä. Battery Management System (BMS) toteuttaa sen ohjaamalla latausta, tehoa ja kohtaa, jossa eteneminen loppuu.
Yksinkertaistettu ikkuna voi sisältää seuraavat osat:
- Käytön ulkopuolinen ylämarginaali
- Näytetty 100%
- Normaali näytetty alue
- Näytetty 0%
- Mahdollinen käytettävissä oleva reservi nollan alapuolella
- Etenemisen katkaisu
- Käytön ulkopuolinen alamarginaali
Mittaristo esittää arvioidun State of Charge (SoC) kuljettajalle tarkoitetulla asteikolla. Näytetyt 100% ja 0% eivät siksi välttämättä vastaa kennojen absoluuttisia sähkökemiallisia päätepisteitä. Kuljettajan valitsema alempi päivittäinen latausraja, kuten 80%, on myös eri asia kuin valmistajan sisäänrakennettu yläraja.
Miksi valmistajat rajoittavat ikkunaa
Akunhallintajärjestelmän on pidettävä jokainen valvottu kennoryhmä hyväksyttyjen jännite-, virta- ja lämpötilarajojen sisällä. Käyttöalueen rajoittaminen voi jättää tilaa kennojen epätasapainolle ja arviointivirheelle, pitää normaalin käytön poissa rajatuista jännitealueista sekä auttaa tasapainottamaan toimintamatkaa, tehoa, latauskykyä, kestävyyttä ja takuutavoitteita.
Käyttöikkunalle ei ole yhtä yleispätevää oikeaa prosenttiosuutta. Sopivat rajat riippuvat kennokemiasta, elektrodisuunnittelusta, lämpötilasta, virrasta, vanhenemistavoitteesta, akuston rakenteesta ja ohjausstrategiasta. Kaupallisia litiumionikennoja koskeva tutkimus osoittaa myös, että varaustilaikkunan vaikutus vanhenemiseen riippuu kennoista ja käyttöolosuhteista.
Suhde kapasiteettiin ja puskuriin
Käyttöikkuna määrittää, kuinka suuri osa ilmoitetusta akkuenergiasta annetaan käyttöön. Se yhdistää bruttokapasiteetin, nettokapasiteetin, näytetyn 100-0%-energian ja mahdollisen käytettävissä olevan reservin näytetyn 0% alapuolella.
Laajempi ikkuna ei automaattisesti todista akkua paremmaksi, eikä suurempi varattu marginaali yksinään osoita parempaa kestävyyttä tai turvallisuutta. Valmistajat voivat joskus muuttaa sallittua ikkunaa tai mittariston asteikkoa ohjelmistolla muuttamatta fyysistä akustoa.
Täydelliset kapasiteettimääritelmät sekä käytettävissä olevan nollan alapuolisen reservin ja käytön ulkopuolisen suojamarginaalin ero käsitellään artikkelissa Battery Buffer and Usable Capacity.