Dýpt afhleðslu (DoD) er hlutfall af afkastagetu rafhlöðu sem þegar hefur verið notað. Rafhlaða sem hefur skilað 30% af afkastagetu sinni er í 30% DoD og um það bil 70% hleðslu.
Þessi eina tala ræður þremur hagnýtum hlutum: hversu mikla orku þú færð í raun á hverja lotu, hversu stór rafhlöðubankinn þarf að vera og hversu margar lotur rafhlaðan mun skila áður en hún nær enda-lífsgetu-. Þessi leiðarvísir fjallar um DoD formúluna, muninn á DoD og hleðsluástandi, taplagið á milli kWh nafnplötu og afgreiddrar AC orku og hvernig á að velja rekstrarglugga fyrirsólarorku, varaafl og orkugeymslukerfi fyrir rafhlöður í atvinnuskyni eða rafhlöðum. Notendur húsbíla og sjóbíla munu finna útreikningana eins, þó hagfræðin sé mismunandi.
Einn fyrirvari á við um allt hér að neðan: tölurnar sem tilgreindar eru hér koma úr nafngreindum framleiðandaskjölum fyrir tilteknar vöruflokkar. Þær eru gagnlegar viðmiðunarpunktar, ekki-viðmiðunarreglur. Ráðandi tilvísun þín er alltaf gagnablaðið, hringrás-lífsferillinn, BMS stillingar og ábyrgð fyrir nákvæmlega gerð sem þú ert að kaupa.
Hvað er losunardýpt?
Dýpt afhleðslu mælir hversu mikið afkastagetu hefur verið fjarlægt úr hlaðinni rafhlöðu, gefið upp sem hlutfall af tilgreindri viðmiðunargetu.
- Fullhlaðin: 0% DoD
- Helmingur afkastagetu sem notuð er: 50% DoD
- Öll aðgengileg getu notuð: 100% DoD
Tvær tölur á tækniblaði nota sömu orðin en þýða mismunandi hluti.Hámark DoDer dýpsta afhleðslan sem varan eða rafhlöðustjórnunarkerfi hennar leyfir án þess að kveikja á vörn.Mælt er með DoDer rekstrarglugginn sem framleiðandinn telur skynsamlega skiptingu-á milli nothæfrar orku, endingartíma og endurnýjunarkostnaðar. Að meðhöndla hið fyrsta eins og það væri það síðara eru dýrustu mistökin í öllu þessu efni.
Rolls sýnir bilið greinilega. Þessfalla-í notkunarhandbók LFP rafhlöðunnarráðleggur að hjóla þessar rafhlöður á milli 0% og 80% DoD til að ná sem bestum hringrásarlífi, á meðan BMS sjálft slokknar ekki fyrr en um það bil 95% DoD. Verndarmörkin eru 15 prósentum undir ráðleggingum og aðeins ein af þessum tölum tilheyrir kerfishönnun þinni.
Dýpt losunar vs hleðsluástand
DoD og ástand hleðslu (SoC) lýsa sama ástandi frá gagnstæðum endum. Þegar báðir nota sömu viðmiðunargetu:
DoD=100% − SoC
| Rafhlaða ástand | DoD | SoC |
|---|---|---|
| Fullhlaðin | 0% | 100% |
| Einn-fjórðungur notaður | 25% | 75% |
| Hálft notað | 50% | 50% |
| Fjórir-fimmtuhlutir notaðir | 80% | 20% |
| Aðgengilegt getu uppurið | 100% | 0% |
Reikningurinn er léttvægur. Viðmiðunargetan er ekki. Sýnd SoC upp á 0% þýðir venjulega "0% af því sem BMS er tilbúið að gefa þér", ekki "0% af rafefnafræðilegri getu í frumunum". Flest litíumkerfi halda aftur af vernduðum varasjóði í öðrum eða báðum endum gluggans, sem er ástæðan fyrir því að rafhlaða sem les tóm hefur enn frumur sem sitja þægilega yfir skaðaþröskuldi þeirra.
Hvernig á að reikna út dýpt losunar
Notar amp-stundir
DoD (%)=Afhleðslugeta (Ah) ÷ Málgeta (Ah) × 100
100 Ah rafhlaða sem skilar 30 Ah fyrir endurhleðslu er í 30% DoD, sem skilur eftir um það bil 70% SoC. Ef hleðslustraumurinn er þokkalega stöðugur er afhleðslugeta einfaldlega straumur × tími: 20 A í tvær klukkustundir fjarlægir 40 Ah, eða 40% DoD úr 100 Ah rafhlöðu. Ef þú ert ekki viss um hvernig Ah talan á merkimiðanum var fengin í fyrsta lagi, útskýrir okkar áhvað Ah þýðir á rafhlöðunær yfir matsvenjur.
Líttu á niðurstöðuna sem áætlun nema kvarðaður rafhlöðuskjár eða BMS sé að telja. Raunveruleg afkastageta breytist með hitastigi, losunarhraða, aldri og-skeruspennu sem notuð er til að skilgreina „tómt“.
Notar kílóvatt-stundir
DoD (%)=Afhleðsla orka (kWh) ÷ Nafnorka rafhlöðu (kWh) × 100
Nafn 10 kWh rafhlaða sem losar 8 kWh hefur náð 80% DoD. Geymslukerfi eru venjulega tilgreind í orku frekar en hleðslu, þannig að þetta er útgáfan sem þú munt nota við stærðarvinnu; ef munurinn á afli og orkumati er enn óljós, sjáðukW á móti kWh útskýrt.
Snúið við formúlunni fyrir stærð
Áskilin nafngeta=Áskilin nothæf orka ÷ Leyfð DoD
Þarftu 80 kWh af nothæfri DC orku við fyrirhugaða 80% DoD? Þú þarft 100 kWh að nafnvirði. Það er upphafspunkturinn, ekki svarið - næsti kafli útskýrir það sem enn kemur ofan á.
Frá frumugetu til afhentrar straumorku
Flest DoD rugl kemur frá því að bera saman tölur sem voru mældar á mismunandi stöðum í kerfinu. Það eru sex aðskilin orkumörk og söluaðilar vitna í hvern sem smjaður þeim:
- Rafefnafræðileg getu frumunnar- hvað efnafræðin getur fræðilega skilað á milli spennumarka sinna.
- Pakkning nafnrúmtaks- flokkun nafnaplötunnar, venjulega rúmtak frumunnar × stillingar, við viðmiðunarhitastig og uppgefið C-hlutfall.
- BMS-aðgengileg getu- það sem er eftir eftir að BMS áskilur sér loftrými efst og neðst í glugganum.
- Ábyrgð nothæf getu- sá hluti sem ábyrgðin verndar í raun, sem gæti verið þrengri enn.
- Afhent DC orka- aðgengileg rúmtak × stillt DoD, mínus hitastig og öldrunaráhrif.
- Afhent AC orka- eftir viðskiptatap í PCS og aukanotkun.
Tvö hugtök sem vert er að setja hér niður.C-hlutfaller afhleðslu- eða hleðslustraumur gefinn upp miðað við afkastagetu: 0,5C á 100 Ah rafhlöðu þýðir 50 A, og hærri C-hraði minnkar venjulega afkastagetu sem þú getur dregið út áður en þú slærð-af. ThePCS(aflbreytikerfi) er tvíátta inverter stigið á milli DC rafhlöðunnar og AC kerfisins eða hleðslu - sjáhvað orkubreytingarkerfi gerirfyrir hvernig skilvirkni hennar er tilgreind og athugaðu hvort tilvitnuð tala sé aðra-leið eða fram og til baka-.
Vegna þessara laga geta tvö kerfi með eins nafnmerki kWh skilað áberandi mismunandi AC orku. Þegar þú berð saman tilvitnanir skaltu krefjast þess að hver kWh tala sé merkt með mörkunum sem hún vísar til. Yfirlit okkar yfirAfkastavísar rafhlöðuorkugeymslukerfisfer nánar í gegnum tengda mælikvarða.
Hvers vegna losunardýpt hefur áhrif á hringrásarlíf
Dýpri hringrásir valda meira rafefnafræðilegu og vélrænu álagi en grunnar, þannig að sem almennt mynstur, með því að nota minni afkastagetu á hverjum degi, kaupir þú fleiri lotur áður en rafhlaðan nær skilgreindri enda-lífsgetu.
Áður en þú berð saman einhverja lífskrafna-hringrás skaltu athuga að „hringrás“ hefur þrjár merkingar í umferð:
- Líkamleg hleðsla – losunaratburður- ein losun og ein endurhleðsla, af hvaða dýpi sem er.
- Samsvarandi heil hringrás- uppsafnað afköst sem jafngildir einni fullri afkastagetu, þannig að tvö 50% losun teljast sem ein.
- Framleiðandi-skilgreint hlutfallslotu- hvað sem prófunarsamskiptareglur segja. Rolls, til dæmis, skilgreinir hringrás í LFP skjölum sínum sem losun í 90% DoD, sem er dýpra en 80% sem það mælir með fyrir daglega notkun.
Talning hringrásar án prófunarskilyrða er nærri tilgangslaus. Sambandið milli dýptar og lífs er ástæðan fyrir því að niðurbrotslíkön taka DoD sem bein inntak: NREL'sKerfisráðgjafa líkanbyggir hringrásar-niðurbrotstöfluna úr afkastagetu sem mæld er við ákveðinn fjölda lota á meðaldýpt losunar og NRELlitíum-jónalífslíkanavinnuá grafít/NMC frumum í atvinnuskyni sýnir hversu mjög útkoman fer einnig eftir hitaumhverfi.
Raunverulegar ferlar eru mjög mismunandi eftir efnafræði, frumuhönnun og prófunaraðferðum.
| Daglegt DoD | Hlutfallsleg orka í hverri lotu | Dæmigert stefna lotutölu | Það sem yfirleitt ræður úrslitum |
|---|---|---|---|
| Grunnt (20–40%) | Lágt | Hæst | Rafhlaða er of stór; fjármagnskostnaður ræður ríkjum |
| Í meðallagi (50–70%) | Miðlungs | Hátt | Algengur jafnvægispunktur fyrir daglegar hjólreiðar |
| Djúpt (80–90%) | Hátt | Neðri | Minni rafhlaða, meira afköst á hverri lotu |
| Fullt (nálægst hámark framleiðanda) | Hæst | Lægst, og oft utan ábyrgðargluggans | Aðeins skynsamlegt fyrir sjaldgæfa varavakt |
DoD er aldrei eini öldrunarþátturinn. Rekstrarhitastig, losunarhraði, tími í bílastæði við mjög háan eða mjög lágan SoC, hleðslusnið og dagatalsaldur stuðla allt að - og sérstaklega hitastig getur yfirbugað allt annað. Trójumannaleiðbeiningar um viðhald rafhlöðufyrir flæða blý-sýra segir það áberandi: hverjar 10 gráður yfir 25 gráður helmingar líftíma rafhlöðunnar um það bil helming. Fyrir litíumkerfi, athugasemd okkar umhitastig litíum rafhlöðunær yfir hleðslu- og losunarglugga sem skipta mestu máli.
Ráðlögð dýpt afhleðslu eftir rafhlöðugerð
| Gerð rafhlöðu | Helstu rekstrarsjónarmið | Dagleg DoD leiðbeiningar (vöru-sértæk) | Helstu takmörkun | Heimildargrundvöllur |
|---|---|---|---|---|
| Flóð blý-sýra | Viðkvæm fyrir endurtekinni djúpri útskrift; þarf skjóta og fullkomna endurhleðslu | Rúllur: ekki meira en 50%. Tróverji: 20–50% fyrir besta líf, fær um 80% | Súlfun og stytt líftíma ef það er tæmt; vökva og jöfnunar krafist | Rolls notendahandbók; Tróju algengar spurningar og viðhaldssíður |
| AGM / Gel (VRLA) | Lokuð bygging fjarlægir vökvun, ekki losunarnæmi | Gerð-sérstakt; lestu hringrásar-lífferilinn á fyrirhuguðu dýpi | Hleðsluspenna og hitauppbót eru mikilvæg; engin jöfnun á sumum AES gerðum | Gagnablað framleiðanda og -lífferil fyrir nákvæmlega líkanið |
| LiFePO4 (LFP) | Breiðari hagnýtur gluggi; BMS framfylgir hörðu takmörkunum | Rúllufall-í LFP: 0–80% DoD fyrir hámarks líftíma, með BMS skorið-af nálægt 95% | Hleðsla undir 0 gráðu er ekki leyfð á mörgum gerðum; varasjóður er falinn á skjánum | Rolls R/S-Series fall-í LFP notkunarhandbók |
| Önnur litíum-jón (NMC, LTO, osfrv.) | Mismunandi spennusvið, aflgeta og öldrunarhegðun | Ekkert framseljanlegt númer - notaðu glugga kerfisframleiðandans | Efnafræðinafn eitt og sér segir mjög lítið fyrir um | Kerfisframleiðandaskjöl |
Flóð blý-sýra
Hefðbundin 50% tala er ekki þjóðtrú. TheRolls Battery notendahandbók (V7.4)segir að djúphringrásarrafhlöður séu ekki tæmdar meira en 50% og að það að leyfa bankanum að fara lægra dregur úr heildarlíftíma; það stillir einnig lágspennuaftengingu- á 1,90–1,95 volt á hverja frumu til að framfylgja því í reynd. Trójumannatæknilegar algengar spurningarmælir með því að tæma 20–50% af metnu afkastagetu til að ná sem bestum líftíma og afköstum, en að taka fram að rafhlöðurnar geta verið hjólaðar í 80%. Sama uppbygging og LFP tilvikið: getutala og meðmælatala, og þau eru ekki skiptanleg.
AGM og Gel
Bæði eru ventla-stýrð blý-sýru. Lokaða hulstrið fjarlægir venjulega vökvun; það veitir ekki umburðarlyndi fyrir ótakmarkaðri djúplosun. Leyfileg dýpt fer eftir plötuhönnun, hleðslusniði, hitastigi og hjólatíðni, sem allt kemur fram í -lífferil vörunnar. Þegar þú berð saman tvær AGM vörur, berðu saman ferla á því dýpi sem þú ætlar í raun að nota - „djúpt-hringrásarhæft“ á bæklingi sem inniheldur ekkert tölulegt efni.
LiFePO4
LFP býður í raun upp á breiðari nothæfan glugga en blý-sýra og BMS þess framfylgir spennu- og straummörkum svo notandinn getur ekki eyðilagt pakkann af tilviljun. En "fær um 100% DoD" er verndaryfirlýsing, ekki efnahagsleg tilmæli. Eins og Rolls dæmið sýnir getur framleiðandi leyft 95% á meðan hann mælir með 80%. Áður en þú festir rekstrarmörkin þín skaltu fá hámarks leyfilegt DoD, ráðlagðan daglega DoD, hringrás-lífseinkunná því DoD, prófunarhitastig og C-hlutfall, viðmiðun-loka-lífsgetu og orku-afköst - sem síðasti hluturinn, heildarkWh sem ábyrgðin nær yfir, er oft það sem takmarkar í raun hversu djúpt þú ættir að fara.
Önnur litíum efnafræði
LFP, NMC og LTO eru mismunandi hvað varðar spennusvið, aflgetu og öldrunarhegðun, þannig að almennt „lithium rafhlaða DoD“ númer er ekki færanlegt á milli þeirra. Samanburður okkar ámismunandi rafhlöðugerðir fyrir orkugeymslusetur fram hvar hver efnafræði passar.
Hvernig á að velja rétta DoD
Skref 1: Byrjaðu á líkaninu, ekki efnafræðinni
Tvær LFP rafhlöður frá mismunandi birgjum geta haft mismunandi BMS varasjóði, hringrásar-lífferil og ábyrgðarmörk. Líkannúmerið er greiningareiningin.
Skref 2: Lestu hringrás-lífferilinn, þar á meðal neðanmálsgreinar hennar
Biddu um línuritið, athugaðu síðan að það tilgreini prófunarhitastig, hleðslu og afhleðsluhraða,-lok-hleðsluspennu og skilgreiningu-loka-lífstíma. Fullyrðing um „6.000 lotur“ sem prófuð var við 0,2C og 25 gráður í 80% afkastagetu lýsir annarri vöru en sömu fullyrðingu prófuð við 1C og 35 gráður til 60%.
Skref 3: Passaðu DoD við vinnulotu
| Umsókn | Hjólreiðatíðni | Hagnýt DoD rökfræði |
|---|---|---|
| Dagleg sólarorkunotkun-eða álagsbreytingar | ~1 lota/dag, 300+ á ári | Afköst og endurnýjunarkostnaður ráða ríkjum; grynnri gluggi vinnur oft á ævihagfræði |
| Einstaka öryggisafrit | Handfylli af lotum á ári | Dýpri losun er venjulega ásættanleg innan leyfilegra marka, þar sem lotufjöldi er ekki bindandi þvingun |
| Blý-endurnýjanleg kerfi með sýru | Daglega | Fylgdu 50% leiðbeiningum framleiðanda; endurhlaða strax eftir hverja losun |
| LFP kerfi með skilgreindum BMS varasjóði | Daglega til oft á dag | Hannaðu samkvæmt ráðlögðum DoD, meðhöndlaðu BMS skerðingu-einungis sem vernd |
| Mikið-afl / skammtíma-vinnu | Tíð, hátt C-hlutfall | Tiltæk afkastageta minnkar við háan C-hraða; staðfestu að DoD einkunnin eigi við útskriftarhlutfallið þitt |
Skref 4: Stærð frá hleðslu aftur á bak
Tilgreindu mikilvæga álagið í kW, nauðsynlegan keyrslutíma og þar með nothæfa orku í kWst. Deildu með leyfilegum DoD til að fá nafngetu, bættu síðan við framlegð fyrir umbreytingatap, aukanotkun, hitastig og-lífsgetu. Að velja nafngetu fyrst og vona að það standi undir álaginu er hvernig verkefni endar á fjórða ári.
Skref 5: Gerðu grein fyrir hitastigi og losunarhraða
Hár hiti flýtir fyrir niðurbroti; lágt hitastig dregur úr tiltækri getu og, á mörgum litíumvörum, hindrar hleðslu algjörlega. Hátt C-hlutfall dregur úr afkastagetu sem er tiltæk áður en-slokknar. Metið fyrirhugaða DoD við þær aðstæður sem kerfið mun í raun sjá - athugasemd okkar umlosunarafköst orkugeymslurafhlaðnafjallar um hvernig hraði og hitastig hafa samskipti.
Skref 6: Samræmdu rafhlöðu, BMS, inverter og ábyrgð
Hinir fjórir verða að koma sér saman um lág-spennuskerðingu-, hleðsluspennu, straummörk, lágmarks SoC og varastillingar. Einn punktur er þess virði að taka það skýrt fram: Að lækka lágmarks SoC stillingu inverter breytir ekki öruggum rafefnafræðilegum mörkum rafhlöðunnar og það gæti vel fært þig út fyrir ábyrgðina. Takmörk rafhlöðuframleiðandans eru áfram ráðandi viðmiðun.
Unnið dæmi: 100 kWh LFP kerfi
Hér er hvernig orkumörkin sex líta út með tölum áföstum. Forsendurnar eru settar fram svo þú getir komið í staðinn fyrir þínar eigin; þau eru lýsandi, ekki vörulýsing.
| Skref | Forsenda | Orka |
|---|---|---|
| Pakkning nafnrúmtaks | Nafnaskilti | 100 kWh |
| Stillt DoD | 80%, samkvæmt ráðlögðum glugga framleiðanda | 80 kWh DC |
| Neyðarvörn haldið aftur af | 5% af nafnverði, ekki tiltækt fyrir venjulegar hjólreiðar | 75 kWh DC |
| PCS viðskiptatap | 97% einhliða-losunarskilvirkni | ≈ 72,8 kWh AC |
| Hitastjórnun og eftirlit | ≈ 3% af úthleðsluðri orku yfir losunargluggann | ≈ 70,6 kWh AC |
| Loka-lífsgetu-viðmiðun | 80% af upphaflegri afkastagetu á ári 10 | ≈ 56,5 kWh AC við lok ábyrgðartíma |
Nafnaskilti upp á 100 kWst, heiðarlega 80% DoD og u.þ.b. 71 kWst sem nær álaginu á fyrsta degi - og fer niður í um 56 kWh við lok ábyrgðartíma. Ekkert hér er óvenjulegt eða falið; það er einfaldlega það sem lögin bæta við. Þetta er líka ástæðanverslunar- og iðnaðargeymsluverkefniætti að meta á afgreiddri straumorku við lok líftíma, ekki á getu á nafnplötu.
Algengar spurningar um losunardýpt
Sp.: Hvað þýðir 80% útskriftardýpt?
A: 80% af tilvísuðu afkastagetu hefur verið notað og um 20% eftir.
Sp.: Er meiri dýpt útskriftar betri?
A: Það gefur meiri orku á hverja lotu frá minni rafhlöðu, venjulega á kostnað hringrásarlífsins. Hvaða hlið vinnur fer eftir því hversu oft þú hjólar og hvað skipti kostar.
Sp.: Skemmir 100% DoD rafhlöðu?
A: Það fer eftir því hvar framleiðandinn setti viðmiðunina. Sum litíumkerfi afhjúpa 100% nafnglugga á meðan þau halda vernduðum varasjóði undir honum. Mörg blý-sýrulíkön þjást mælanlega af endurtekinni fullri losun. Vöruskjölin ákveða.
Sp.: Hvernig hefur DoD áhrif á stærð rafhlöðunnar?
A: Öfugt. Að helminga leyfilegt DoD tvöfaldar um það bil nafngetu sem þarf fyrir sömu nothæfa orku, sem hækkar fjármagnskostnað en getur lengt endingartímann.
Sp.: Getur DoD farið yfir 100%?
A: Mæling getur lesið yfir 100% þegar prófuð afkastageta fer yfir nafnplötuna eða þegar tilvísun skjásins er frábrugðin einkunnagrunninum. Það er mælingar- eða viðmiðunarfrávik, ekki eðlilegt rekstrarskilyrði og aldrei hönnunarmarkmið.
Sp.: Þýða DoD og nothæf getu það sama?
A: Nei. DoD er hlutfall af viðmiðunargetu. Nothæf afkastageta er sú orka sem þú getur raunverulega dregið eftir að BMS glugganum, varasjóðum og kerfistapi er beitt.
Helstu veitingar
Dýpt losunar er auðvelt að reikna út og auðvelt að mislesa. Formúlan tekur eina línu; Dómurinn tekur gagnablað, hringrás-lífferil með prófunarskilyrðum, BMS uppsetningu og ábyrgðarskjal.
Þegar þú metur rafhlöðukerfi, "hver er hámarks DoD?" er minnsta upplýsandi spurning sem völ er á. Spyrðu í staðinn hversu mikil orka nær raunverulega álaginu, við hvaða DoD og við hvaða hitastig og C-hraða hringrásarlífið var mæld, hvaða varaforða BMS geymir og hvaða notkunarglugga ábyrgðin leyfir. Þessi fjögur svör lýsa lífsferlisgildi. Ein prósenta á forskriftarblaði gerir það ekki.