DoD, Depth of Discharge, означает глубину разряда. Этот показатель описывает, какая доля принятой полной зарядовой ёмкости израсходована. В документации нужно различать глубину относительно полностью заряженного состояния и глубину конкретного разрядного прохода.
Когда работает формула 100% минус SOC
Если SOC и DoD относятся к одной полной ёмкости и одной шкале, глубина относительно полного заряда равна DoD = 100% − SOC. При SOC 20% она составляет 80%. Это не означает, что любой разряд, закончившийся на 20%, имел глубину 80%: нужно знать начальное состояние.
Например, батарея начала разряд при SOC 80%, а закончила при 30%. За этот проход израсходовано 50% принятой полной ёмкости: изменение SOC составляет 50 процентных пунктов. В конце глубина относительно полного заряда равна 70%. Оба числа верны, но отвечают на разные вопросы.
Поэтому в описании циклического испытания важны обе границы. Запись «80% DoD» без условий не сообщает, при каких температуре и токе испытывали батарею, где располагалось окно заряда и какой критерий окончания ресурса использовали.
Рабочее окно и оставленный резерв
Условное окно SOC от 90% до 30% позволяет использовать 60% принятой зарядовой ёмкости за проход. Нижняя граница 30% может быть эксплуатационным резервом, а не защитным пределом батареи. Разрешено ли расходовать этот резерв при отключении сети, определяется настройками и документацией оборудования.
Проценты зарядовой ёмкости не переводятся в точные киловатт-часы без учёта напряжения и условий работы. Для предварительной энергетической модели можно принять доступный запас 10 кВт·ч и рабочую долю 60%: получается 6 кВт·ч до учёта преобразования и собственных расходов. Это лишь приближение; итоговую энергию на выходе проверяют по данным реального накопителя и инвертора.
Резерв нужен не сам по себе, а для выбранных функций. Если дом должен пережить ночное отключение с отоплением и связью, запас рассчитывают под эти нагрузки. Чрезмерно узкое окно может оставить владельцу мало полезной энергии, даже если выглядит бережным по отношению к батарее.
Что глубина разряда говорит о ресурсе
DoD — один из факторов циклического старения. Ограничение глубины может увеличить число циклов до заданной потери ёмкости, но величина эффекта зависит от батареи и условий. Температура, токи, средний уровень заряда и время хранения также имеют значение. Универсального обещания «ресурс вырастет в 2–3 раза» для всех LFP-батарей нет.
При меньшей глубине каждый цикл отдаёт меньше энергии. Поэтому сравнивают не только количество циклов, но и суммарную отдачу энергии, длительность службы и выполнение задачи объекта. Календарное старение продолжается даже тогда, когда батарея почти не используется.
Счётчик циклов в приложении тоже требует пояснения. Несколько частичных разрядов могут учитываться как эквивалентный полный цикл по правилам производителя. Количество включений зарядного устройства не равно числу полных циклов.
Как выбрать ограничения без гадания
Сначала проверяют допустимый рабочий диапазон и условия ресурса в документации. Затем определяют нужную автономность и эксплуатационный резерв. В проекте HouseClever эти условия согласуют с приоритетами нагрузок и возможностями BMS и EMS, не заменяя защитные пределы пользовательскими пожеланиями.
- Уточните обе границы SOC, а не только максимальный DoD.
- Проверьте температуру, ток и критерий остаточной ёмкости для заявленных циклов.
- Отделите штатный рабочий порог от защитного отключения BMS.
- Проверьте, хватает ли доступной энергии после потерь нужным нагрузкам.
- Предусмотрите требования производителя к балансировке и синхронизации.
Не нужно специально доводить батарею до защитного отключения, чтобы «проверить глубину». Контрольные испытания проводят по безопасной процедуре. Хороший рабочий диапазон позволяет выполнить задачу дома без регулярного срабатывания защиты и без неподтверждённых обещаний срока службы.
Источники и продолжение
Учёт глубины разряда и календарного старения рассмотрен в документации System Advisor Model. Настройка нижнего рабочего порога и расчёт оставшегося времени приведены в руководстве BMV-700. Настройки этих приборов нельзя автоматически переносить на другое оборудование.
Читайте также: SOC — состояние заряда, SOH — состояние батареи, EMS — управление энергией, BMS — управление батареей. Все термины.