Дубина пражњења (ДоД) је проценат капацитета батерије који је већ искоришћен. Батерија која је испоручила 30% свог капацитета је на 30% ДоД и отприлике 70% напуњености.
Тај једини број одлучује о три практичне ствари: колико енергије заправо добијате по циклусу, колико велика батерија мора да буде и колико циклуса ће батерија испоручити пре него што достигне крај-животног капацитета-. Овај водич покрива формулу ДоД, разлику између ДоД и стања напуњености, слојеве губитка између називне плочице кВх и испоручене енергије наизменичне струје, и како одабрати оперативни прозор засоларни, резервни системи за напајање и комерцијални или комунални системи за складиштење енергије батерија. Корисници РВ и марина ће сматрати да су прорачуни идентични, иако се економија разликује.
Једно одрицање се односи на све испод: бројеви наведени овде потичу из докумената произвођача за одређене породице производа. То су корисне референтне тачке, а не правила за{1}}ширу индустрију. Ваша контролна референца је увек листа са подацима,{3}}животна крива, БМС конфигурација и гаранција за тачан модел који купујете.
Шта је дубина пражњења?
Дубина пражњења мери колико је капацитета уклоњено из напуњене батерије, изражено као проценат наведеног референтног капацитета.
- Потпуно напуњен: 0% ДоД
- Половина коришћеног капацитета: 50% ДоД
- Коришћени сви доступни капацитети: 100% ДоД
Две фигуре на листи са спецификацијама користе исте речи, али значе различите ствари.Макимум ДоДје најдубље пражњење које производ или његов систем управљања батеријом дозвољавају без активирања заштите.Препоручено ДоДје радни период који произвођач сматра разумним компромисом-између употребљиве енергије, животног века циклуса и цене замене. Третирање првог као да је друго је најскупља грешка у целој овој теми.
Роллс јасно илуструје јаз. Његовоубаците-у упутство за употребу ЛФП батеријасаветује да се те батерије користе између 0% и 80% ДоД за оптималан животни век циклуса, док се сам БМС не искључује до отприлике 95% ДоД. Граница заштите је 15 процентних поена испод препоруке, а само један од тих бројева припада дизајну вашег система.
Дубина пражњења у односу на стање напуњености
ДоД и стање напуњености (СоЦ) описују исто стање са супротних крајева. Када обоје користе исти референтни капацитет:
ДоД=100% − СоЦ
| Стање батерије | ДоД | СоЦ |
|---|---|---|
| Потпуно напуњен | 0% | 100% |
| Искоришћена-четвртина | 25% | 75% |
| Половина искоришћена | 50% | 50% |
| Четири{0}}петине се користе | 80% | 20% |
| Приступачни капацитет је исцрпљен | 100% | 0% |
Аритметика је тривијална. Референтни капацитет није. Приказани СоЦ од 0% обично значи "0% онога што је БМС спреман да вам пружи", а не "0% електрохемијског капацитета у ћелијама". Већина литијумских система задржава заштићену резерву на једном или оба краја прозора, због чега батерија која чита празна и даље има ћелије које се налазе удобно изнад прага оштећења.
Како израчунати дубину пражњења
Коришћење ампер{0}}сати
ДоД (%)=Испражњени капацитет (Ах) ÷ Називни капацитет (Ах) × 100
Батерија од 100 Ах која испоручује 30 Ах пре пуњења је на 30% ДоД, остављајући отприлике 70% СоЦ. Ако је струја оптерећења прилично стабилна, капацитет пражњења је једноставно струја × време: 20 А током два сата уклања 40 Ах, или 40% ДоД из батерије од 100 Ах. Ако нисте сигурни како је фигура Ах на етикети уопште изведена, наш објашњавач даљешта Ах значи на батеријипокрива конвенције о рејтингу.
Третирајте резултат као процену осим ако калибрисани монитор батерије или БМС не обављају бројање. Стварни капацитет се мења са температуром, брзином пражњења, старошћу и-искључним напоном који се користи за дефинисање „празног“.
Користећи киловат{0}}сате
ДоД (%)=Испражњена енергија (кВх) ÷ Номинална енергија батерије (кВх) × 100
Номинална батерија од 10 кВх која ослобађа 8 кВх достигла је 80% ДоД. Системи за складиштење су обично наведени у енергији, а не о пуњењу, тако да је ово верзија коју ћете користити за димензионисање; ако је разлика између оцена снаге и енергије још увек нејасна, видикВ вс кВх објашњено.
Обрнута формула за димензионисање
Потребан називни капацитет=Потребна употребљива енергија ÷ Дозвољени ДоД
Треба вам 80 кВх употребљиве једносмерне енергије уз планираних 80% ДоД? Потребно вам је 100 кВх номинално. То је почетна тачка, а не одговор - следећи одељак објашњава шта је још увек на врху.
Од капацитета ћелије до испоручене енергије наизменичне струје
Већина забуне у ДоД долази од поређења бројева који су измерени у различитим тачкама у систему. Постоји шест различитих енергетских граница, а продавци наводе оно што им ласка:
- Електрохемијски капацитет ћелије- шта хемија теоретски може да испоручи између својих граница напона.
- Номинални капацитет паковања- назив на плочици, типично капацитет ћелије × конфигурација, на референтној температури и наведеној стопи Ц-.
- БМС{0}}доступан капацитет- оно што остаје након што БМС резервише простор за главу на врху и дну прозора.
- Гарантовани употребљиви капацитет- део који гаранција заправо штити, а који може бити још ужи.
- Испоручена ДЦ енергија- приступачни капацитет × конфигурисани ДоД, минус температура и ефекти старења.
- Испоручена енергија наизменичне струје- након губитака конверзије у ПЦС-у и помоћне потрошње.
Два термина вредна закачити овде.Ц-стопаје струја пражњења или пуњења изражена у односу на капацитет: 0,5Ц на батерији од 100 Ах значи 50 А, а веће Ц-стопе обично смањују капацитет који можете да извучете пре него што се искључи-. ТхеПЦС(систем за конверзију енергије) је двосмерни инвертерски степен између ДЦ батерије и мреже наизменичне струје или оптерећења - видишта ради систем за конверзију енергијекако је одређена његова ефикасност и запазите да ли је наведена цифра у једном-смјеру или повратно-.
Због ових слојева, два система са идентичном натписном плочицом кВх могу да испоруче приметно различиту енергију наизменичне струје. Када упоредите понуде, инсистирајте да свака цифра кВх буде означена границом на коју се односи. Наш преглед оиндикатори перформанси система за складиштење енергије батериједетаљније пролази кроз повезане метрике.
Зашто дубина пражњења утиче на животни век циклуса
Дубљи циклуси намећу више електрохемијског и механичког напрезања него плитки, тако да као општи образац, коришћење мањег капацитета сваког дана купује вам више циклуса пре него што батерија достигне дефинисани крај-животног капацитета-.
Пре него што упоредите било коју тврдњу о{0}}животном циклусу, имајте на уму да „циклус“ има три значења у оптицају:
- Догађај физичког пуњења-пражњења- једно пражњење и једно пуњење, било које дубине.
- Еквивалентни пуни циклус- кумулативна пропусност једнака једном пуном називном капацитету, тако да се два пражњења од 50% рачунају као једно.
- Називни циклус{0}}дефинисао је произвођач- шта год да каже протокол тестирања. Роллс, на пример, дефинише циклус у својој ЛФП документацији као пражњење до 90% ДоД, што је дубље од 80% које препоручује за свакодневну употребу.
Број циклуса без услова тестирања је скоро бесмислен. Однос између дубине и живота је разлог зашто модели деградације узимају ДоД као директан улаз: НРЕЛ-овиМодел системског саветникаправи своју табелу{0}}деградације циклуса на основу пада капацитета мереног у датом броју циклуса на просечној дубини пражњења, и НРЕЛ-арад на прогностичком моделирању живота литијум{0}}онана комерцијалним графитним/НМЦ ћелијама показује колико јако исход зависи и од термичког окружења.
Стварне криве увелико варирају у зависности од хемије, дизајна ћелије и протокола испитивања.
| Даили ДоД | Релативна енергија по циклусу | Типичан смер бројања циклуса | Оно што обично доминира у одлуци |
|---|---|---|---|
| плитко (20–40%) | Ниско | Највиша | Батерија је превелика; доминирају капитални трошкови |
| Умерено (50–70%) | Средње | Високо | Заједничка тачка равнотеже за свакодневну вожњу бициклом |
| Дубоко (80–90%) | Високо | Ниже | Мања батерија, већа пропусност по циклусу |
| Потпуно (приближава се ограничењу произвођача) | Највиша | Најниже, а често и ван гарантног рока | Разумно само за ретке резервне дужности |
ДоД никада није једини фактор старења. Радна температура, брзина пражњења, време проведено у паркирању на веома високом или веома ниском СоЦ-у, профил пуњења и календарска старост доприносе -, а температура посебно може да надјача све остало. Тројан'супутство за одржавање батеријеза поплављену оловну{0}}киселину то јасно каже: сваких 10 степени изнад 25 степени отприлике преполови век батерије. За литијумске системе, наша напомена оопсег температуре литијумске батеријепокрива прозоре за пуњење и пражњење који су најважнији.
Препоручена дубина пражњења према типу батерије
| Тип батерије | Кључна оперативна разматрања | Дневно упутство Министарства одбране (специфично за{0}} производ) | Главно ограничење | Изворна основа |
|---|---|---|---|---|
| Потопљена оловна{0}}киселина | Осетљив на поновљено дубоко пражњење; потребно је брзо и потпуно пуњење | Ролне: не више од 50%. Тројанац: 20–50% за оптималан живот, способан за 80% | Сулфација и скраћени животни век ако се остави испуштено; потребно заливање и изједначавање | Роллс упутство за употребу; Честа питања о тројанцима и странице за одржавање |
| АГМ/гел (ВРЛА) | Запечаћена конструкција уклања заливање, а не осетљивост на пражњење | Специфичан модел{0}; прочитајте циклус{1}}животне криве на жељеној дубини | Напон пуњења и компензација температуре су критични; нема изједначавања на неким АЕС моделима | Технички лист произвођача и крива{0}}животног циклуса за тачан модел |
| ЛиФеПО4 (ЛФП) | Шири практичан прозор; БМС спроводи строга ограничења | Пад ролања-у ЛФП-у: 0–80% ДоД за оптималан животни век циклуса, са БМС искључењем-приближно 95% | Пуњење испод 0 степени није дозвољено на многим моделима; резерва је скривена са екрана | Роллс Р/С-Серија пада{1}}у ЛФП приручнику за употребу |
| Други литијум{0}}јонски (НМЦ, ЛТО, итд.) | Различити опсези напона, капацитет снаге и понашање старења | Ниједан преносиви број - не користи прозор произвођача система | Само име хемије предвиђа врло мало | Документација произвођача система |
Потопљена оловна{0}}киселина
Уобичајена цифра од 50% није фолклор. ТхеРоллс Баттери упутство за употребу (В7.4)наводи да је предвиђено да батерије дубоког{0}}циклуса буду испражњене до 50% и да омогућавање да се банка спусти на ниже смањује укупан век трајања циклуса; такође поставља ниско-искључивање на 1,90–1,95 волти по ћелији да би се то применило у пракси. Тројан'стехничка ФАКпрепоручује пражњење 20–50% номиналног капацитета за оптималан радни век и перформансе, уз напомену да се батерије могу циклусом пребацити до 80%. Иста структура као код ЛФП-а: цифра способности и цифра препоруке, и нису заменљиви.
АГМ и Гел
Оба су оловна-киселина{0}}регулисана вентилом. Запечаћено кућиште уклања рутинско заливање; не даје толеранцију на неограничено дубоко пражњење. Дозвољена дубина зависи од дизајна плоче, профила пуњења, температуре и фреквенције циклуса, а све се то приказује у животној кривој-циклуса производа. Када упоредите два АГМ производа, упоредите криве на дубини коју заправо намеравате да користите - "помоћу дубоког-циклуса" на брошури без нумеричког садржаја.
ЛиФеПО4
ЛФП заиста нуди шири употребљив прозор од оловне{0}}киселине, а његов БМС намеће ограничења напона и струје тако да корисник не може случајно да уништи паковање. Али „способан за 100% ДоД“ је изјава о заштити, а не економска препорука. Као што показује Роллс пример, произвођач може дозволити 95% док препоручује 80%. Пре него што фиксирате ограничење рада, добијте максимално дозвољену ДоД, препоручену дневну ДоД, -животну оцену циклусау том ДоД, температура тестирања и Ц-стопа, крај-капацитета-критеријум животног века и гаранција за енергетски-ограничење протока - та последња ставка, укупан кВх који гаранција покрива током свог рока, често је оно што заиста ограничава колико дубоко треба да идете.
Друге хемије литијума
ЛФП, НМЦ и ЛТО се разликују по опсегу напона, могућности напајања и понашању старења, тако да генерички број „литијумске батерије ДоД“ није преносив између њих. Наше поређење саразличите врсте батерија за складиштење енергијеодређује где се свака хемија уклапа.
Како одабрати прави ДоД
Корак 1: Почните од модела, а не од хемије
Две ЛФП батерије различитих добављача могу да имају различите БМС резерве, циклусе{0}}животних кривуља и ограничења гаранције. Број модела је јединица анализе.
Корак 2: Прочитајте животну криву{1}}циклуса, укључујући њене фусноте
Затражите графикон, а затим проверите да ли садржи тест температуру, брзину пуњења и пражњења, крај-напона-напона пражњења и крај-дефиниције{3}}животног века. Тврдња „6.000 циклуса“ тестирана на 0,2Ц и 25 степени до 80% преосталог капацитета описује другачији производ од исте тврдње тестиране на 1Ц и 35 степени до 60%.
Корак 3: Ускладите ДоД са радним циклусом
| Апликација | Учесталост циклуса | Практична ДоД логика |
|---|---|---|
| Дневна соларна само{0}}потрошња или промена оптерећења | ~1 циклус/дан, 300+ годишње | Доминирају проток и трошкови замене; плићи прозор често побеђује на економији живота |
| Повремена резервна копија мреже | Неколико циклуса годишње | Дубље пражњење је обично прихватљиво у оквиру дозвољеног ограничења, пошто број циклуса није обавезујуће ограничење |
| Системи за обновљиве изворе{0}}оловне киселине | Даили | Пратите упутства произвођача од 50% класе; напуните одмах након сваког пражњења |
| ЛФП систем са дефинисаном БМС резервом | Дневно до више пута дневно | Дизајнирајте према препорученом ДоД-у, третирајте БМС искључење{0}}само као заштиту |
| Велика{0}}снага/кратка{1}}радња | Честа, висока Ц{0}}стопа | Доступни капацитет опада великом Ц-стопом; потврдите да се оцена ДоД примењује на вашу стопу пражњења |
Корак 4: Величина од оптерећења уназад
Одредите критично оптерећење у кВ, потребно време рада, а самим тим и корисну енергију у кВх. Поделите са дозвољеним ДоД да бисте добили номинални капацитет, а затим додајте маргину за губитке конверзије, помоћну потрошњу, температуру и капацитет на крају-животног века{2}}. Прво бирање номиналног капацитета и нада да ће он покрити оптерећење је начин на који пројекти завршавају кратким у четвртој години.
Корак 5: Узмите у обзир температуру и брзину пражњења
Висока температура убрзава деградацију; ниска температура смањује расположиви капацитет и, на многим литијумским производима, потпуно блокира пуњење. Високе Ц-стопе смањују капацитет који је доступан пре-искључивања. Процените свој намеравани ДоД под условима у којима ће систем заиста видети - нашу белешкуперформансе пражњења батерија за складиштење енергијепокрива интеракцију брзине и температуре.
Корак 6: Поравнајте батерију, БМС, инвертер и гаранцију
Њих четворица морају да се договоре о -искључењу на ниском напону-, напону пуњења, ограничењима струје, минималном СоЦ-у и резервним подешавањима. Једну ствар је вредно навести јасно: снижавање минималне поставке СоЦ претварача не мења безбедне електрохемијске границе батерије и може да вас избаци ван гаранције. Ограничења произвођача батерија остају контролна референца.
Радни пример: ЛФП систем од 100 кВх
Ево како изгледа шест енергетских граница са приложеним бројевима. Претпоставке су наведене тако да можете заменити своје; они су илустративни, а не спецификација производа.
| Корак | Претпоставка | Енергија |
|---|---|---|
| Номинални капацитет паковања | Таблица са именом | 100 кВх |
| Конфигурисано ДоД | 80% по прозору који препоручује произвођач | 80 кВх ДЦ |
| Резерва за хитне случајеве задржана | 5% од номиналног, недоступно за нормалну вожњу бициклом | 75 кВх ДЦ |
| ПЦС губитак конверзије | 97% ефикасности-једносмерног пражњења | ≈ 72,8 кВх АЦ |
| Термичко управљање и контрола | ≈ 3% испражњене енергије преко прозора за пражњење | ≈ 70,6 кВх АЦ |
| Критеријум -крај-животног капацитета | 80% почетног капацитета 10. године | ≈ 56,5 кВх АЦ на крају гарантованог века трајања |
Називна плочица од 100 кВх, поштених 80% ДоД, и отприлике 71 кВх достизање оптерећења првог дана - пада на око 56 кВх до краја гарантованог века трајања. Ништа овде није необично или скривено; то је једноставно оно што слојеви сабирају. Ово је такође разлог заштокомерцијалних и индустријских складишних пројекататреба проценити на основу испоручене енергије наизменичне струје на крају животног века, а не на основу капацитета на плочици.
Честа питања о дубини пражњења
П: Шта значи 80% дубине пражњења?
О: Искоришћено је 80% референтног капацитета, а остало је око 20%.
П: Да ли је већа дубина пражњења боља?
О: Даје више енергије по циклусу из мање батерије, обично по цену животног века циклуса. Која страна ће победити зависи од тога колико често возите бицикл и колико кошта замена.
П: Да ли 100% ДоД оштећује батерију?
О: Зависи од тога где је произвођач поставио референцу. Неки литијумски системи откривају номинални прозор од 100% док испод њега држе заштићену резерву. Многи модели са оловном{3}}киселином мерљиво пате од сталног потпуног пражњења. Документација производа одлучује.
П: Како ДоД утиче на величину батерије?
О: Обрнуто. Преполовљење дозвољеног ДоД-а отприлике удвостручује номинални капацитет потребан за исту употребљиву енергију, што повећава капиталне трошкове, али може продужити радни век.
П: Може ли ДоД премашити 100%?
О: Мерење може да очита изнад 100% када тестирани капацитет премашује ознаку на плочици са натписом или када се референца монитора разликује од основе за оцењивање. То је мерна или референтна аномалија, а не нормално радно стање и никада није циљ дизајна.
П: Да ли ДоД и употребљиви капацитет значе исту ствар?
О: Не. ДоД је проценат референтног капацитета. Употребљиви капацитет је енергија коју заправо можете да повучете након што се БМС прозор, резерве и системски губици примене.
Кеи Такеаваис
Дубина пражњења се лако израчунава и лако се погрешно чита. Формула заузима један ред; за процену се узимају листа са подацима, крива животног циклуса-са условима тестирања, БМС конфигурација и документ о гаранцији.
Када процењујете систем батерија, "који је максимални ДоД?" је најмање информативно питање које је доступно. Уместо тога, питајте колико енергије заиста достиже оптерећење, при којој ДоД и под којом температуром и Ц-стопом је измерен животни век циклуса, коју резерву БМС задржава и који радни период дозвољава гаранција. Та четири одговора описују вредност животног циклуса. Један проценат на листи са спецификацијама није.