Co to jest głębokość rozładowania (DoD), jak wpływa na akumulator?

//Co to jest głębokość rozładowania (DoD), jak wpływa na akumulator?

Co to jest głębokość rozładowania (DoD), jak wpływa na akumulator?

Co to jest głębokość rozładowania (DoD), jak wpływa na akumulator?

System energii słonecznej (oświetlenie uliczne słoneczna) to niezawodne rozwiązanie do wykorzystania i wykorzystania energii uzyskanej ze słońca. A bateria słoneczna jest niezbędną częścią tego systemu, ponieważ zamienia energię słoneczną w energię chemiczną baterii, którą możemy wykorzystać w codziennym życiu.

Baterie słoneczne są akumulatory głębokiego cyklu, które są w stanie przetrwać głębokie rozładowania, a mianowicie akumulatory o głębokim cyklu umożliwiają rozładowanie dużej części pojemności akumulatora. Niektóre z nich mogą osiągnąć 90% DoD.

Co to jest DoD?

Zanim wyjaśnimy DoD, najpierw przejrzyjmy inny odpowiedni termin, pojemność baterii.

Co to jest pojemność baterii?

Pojemność akumulatora to całkowita energia elektryczna, którą akumulator może przechowywać, mierzona w kWH.

Na przykład:

Jeśli bateria może wytrzymać obciążenia 500 w zużyciu energii w twoim domu przez ogółem 60 godzin, wówczas jej pojemność wyniesie 0.5 × 60 = 30kWH. W tym czasie akumulator przechodzi od pełnego naładowania do stanu całkowitego rozładowania.

W prawdziwym świecie całkowite rozładowanie akumulatora może spowodować nieodwracalną utratę jego żywotności i pojemności. Mamy kolejny artykuł wyjaśniający, dlaczego mogą wystąpić takie szkody:

https://enkonn-solar.com/solar-charge-controller/#34_Low_voltage_disconnect_LVD

Powyżej znajduje się ekstremalny przykład nadmiernego rozładowania, 100% DoD (głębokość rozładowania)

Następnie,

Co to jest DoD i jak wpływa na żywotność baterii?

Wytłumaczmy, jeden po drugim:

Co to jest DoD?

DoD oznacza głębokość rozładowania, która mierzy głębokość rozładowania akumulatora, przy założeniu, że akumulator ma nominalną pojemność 100 kWh, która rozładowuje 30kW w godzinie 1. Jego DOD to (30x 1) / 100 = 30%.

30 procent głębokości rozładowania DoD

30% głębokość rozładowania

Ponieważ nadmierne rozładowanie może dramatycznie uszkodzić akumulator, producenci określają konkretne żądanie dotyczące maksymalnej DoD.

Te dane są bardzo przydatne, gdy projektujesz system zasilania energią słoneczną poza siecią - możesz skonfigurować funkcję LVD (Low Voltage Disconnect) w kontrolerze ładowania słonecznego, aby odłączyć akumulator od obciążeń przed osiągnięciem ograniczonego DoD, ustalonego przez wytwórca.

off-grid system energii słonecznej

off-grid system energii słonecznej

Zalany kwas ołowiowy zwykle ma 50% DoD, podczas gdy litowo-jonowy może osiągnąć nawet 80% DoD.

Źródło: https://www.batterypoweronline.com/wp-content/uploads/2012/07/Lead-acid-white-paper.pdf

Jednakże,

LiFePO4 działa lepiej niż jakikolwiek inny akumulator litowo-jonowy i może osiągnąć do 90%, a nasze zaawansowane zintegrowane lampy uliczne słoneczne przyjęły akumulator LiFePO4.

Niektórzy inni producenci mogą opisywać dane jako SOC.

Co to jest SOC?

SOC to skrót od stanu rozładowania. Podobnie jak głębokość rozładowania, SOC jest terminem pomiaru w akumulatorach. W rzeczywistości SOC jest bezpośrednim przeciwieństwem DOD - podczas gdy DOD jest na poziomie 100%, SOC jest na poziomie 0%; gdy DoD ma wartość 40%, SoC ma wartość 60%.

Głębokość rozładowania a cykl życia

Dlaczego DoD jest ważny dla baterii?

Cykl życia baterii możemy zrównać z żywotnością baterii. Producenci zwykle deklarują cykl życia przy określonej wartości DoD; na przykład LiNCM deklaruje cykl życia jako 1900 @ 80% DoD.

Im większa DoD w każdym cyklu, tym mniejsze będą dostępne czasy cyklu.

Widzimy, że DoD wpływa bezpośrednio na żywotność baterii, a teoria ta dotyczy większości akumulatorów: litowo-jonowych, kwasowo-ołowiowych lub niklowo-żelazowych.

DoD vs. czasy cyklu

Źródło:https://usbattery.com/wp-content/uploads/2014/05/usb-expected-life-cycle.pdf

Na tym wykresie widać dramatyczną rozbieżność: żywotność baterii wynosi do 7000 razy przy 10% DoD, podczas gdy tylko 500 razy przy 100% DoD.

Oprócz głębokości rozładowania, temperatura pracy ma również duży wpływ na wydajność akumulatora.

Pojemność baterii i temperatura pracy

Ładowanie i rozładowywanie akumulatora zależą od reakcji chemicznych wewnątrz, a reakcja chemiczna akumulatora ma duży związek z temperaturą.

Jego nominalna pojemność jest mierzona w ciepłym 27 ° C (80 ° F), ponieważ jego reakcja chemiczna jest najbardziej wydajna w tej temperaturze.

akumulator nie działa przy mroźnej pogodzie

Baterie nie działają przy mroźnej pogodzie

Niskie temperatury mogą zmniejszyć aktywność elektrolitów w akumulatorze. Bateria zapewniająca pojemność 100% przy 27 ° C zazwyczaj zapewnia tylko 40% przy –20 ° C.

Chociaż wyższa lub wyższa temperatura nieznacznie poprawia wydajność, długotrwałe narażenie spowoduje odparowanie elektrolitów i spowoduje trwałą utratę pojemności.

Wnioski

Gdy dobór baterii do systemu solarnego poza siecią, musimy wziąć pod uwagę, że DoD i temperatura pracy są najważniejszymi czynnikami.

Użyj kontrolera ładowania słonecznego z funkcją LVD (odłączanie niskiego napięcia), aby upewnić się, że rozładowywany akumulator nie przekracza ograniczonego DoD, zalecanego przez producenta, aby zagwarantować żywotność akumulatora.

Rozważ kompensację temperatury w stosunku do rozmiaru baterii, gdy temperatura pracy nie jest zgodna z temperaturą pojemności nominalnej, ponieważ rozmiar baterii nie jest „im większy, tym lepszy”.

Mamy kolejny artykuł wyjaśniający, dlaczego…

By | 2019-11-11T05:00:02+00:00 Listopada 11th, 2019|wiadomości z firmy|Komentarze 0