DoD(방전심도)는 이미 사용된 배터리 용량의 백분율입니다. 용량의 30%를 제공한 배터리는 DoD가 30%이고 충전 상태가 약 70%입니다.
이 단일 숫자는 사이클당 실제로 얻을 수 있는 에너지의 양, 배터리 뱅크의 크기, 배터리가 수명이 다할 때까지 배터리가 제공할 수 있는 사이클 수, 즉 수명이 다-되는- 세 가지 실제 사항을 결정합니다. 이 가이드에서는 DoD 공식, DoD와 충전 상태의 차이, 명판 kWh와 전달된 AC 에너지 간의 손실 계층, 운영 창 선택 방법을 다룹니다.태양광, 백업 전력, 상업용 또는 유틸리티 배터리 에너지 저장 시스템. RV와 해양 사용자는 경제성이 다르지만 계산이 동일하다는 것을 알게 될 것입니다.
한 가지 면책 조항은 아래 모든 항목에 적용됩니다. 여기에 인용된 숫자는 특정 제품군에 대해 지정된 제조업체 문서에서 나온 것입니다. 이는 업계 전반의 규칙이 아닌 유용한 참조점입니다.- 귀하가 구매하는 정확한 모델에 대한 데이터시트, 주기{3}}수명 곡선, BMS 구성 및 보증은 항상 귀하의 통제 참조가 됩니다.
방전 심도란 무엇입니까?
방전심도는 충전된 배터리에서 얼마나 많은 용량이 제거되었는지를 측정하며, 명시된 기준 용량에 대한 백분율로 표시됩니다.
- 완전히 충전됨: 0% DoD
- 사용된 용량의 절반: DoD 50%
- 사용된 모든 접근 가능 용량: 100% DoD
사양 시트에 있는 두 수치는 동일한 단어를 사용하지만 다른 의미를 갖습니다.최대 DoD보호를 실행하지 않고 제품이나 배터리 관리 시스템이 허용하는 최대 방전입니다.권장 국방성제조업체가 사용 가능한 에너지, 주기 수명, 교체 비용 간의 합리적인 절충안을-고려하는 운영 기간입니다. 첫 번째를 두 번째인 것처럼 취급하는 것은 전체 주제에서 가장 큰 비용이 드는 실수입니다.
롤스는 그 격차를 명확하게 보여줍니다. 그것은LFP 배터리 작동 매뉴얼-드롭최적의 사이클 수명을 위해 해당 배터리를 0%에서 80% DoD 사이에서 사이클링할 것을 권장하는 반면, BMS 자체는 약 95% DoD까지 차단되지 않습니다. 보호 제한은 권장 사항보다 15% 낮으며 해당 숫자 중 하나만 시스템 설계에 포함됩니다.
방전 깊이와 충전 상태
DoD와 SoC(충전 상태)는 반대쪽 끝에서 동일한 조건을 설명합니다. 둘 다 동일한 기준 용량을 사용하는 경우:
DoD=100% − SoC
| 배터리 상태 | 국방부 | SoC |
|---|---|---|
| 완전히 충전됨 | 0% | 100% |
| 1-분기 사용됨 | 25% | 75% |
| 절반 사용됨 | 50% | 50% |
| 5분의 4-가 사용됨 | 80% | 20% |
| 접근 가능한 용량이 소진되었습니다. | 100% | 0% |
산술은 사소한 것입니다. 참조 용량은 그렇지 않습니다. 표시된 SoC 0%는 일반적으로 "셀 내 전기화학적 용량의 0%"가 아니라 "BMS가 제공하고자 하는 것의 0%"를 의미합니다. 대부분의 리튬 시스템은 창의 한쪽 또는 양쪽 끝에서 보호된 예비를 유지하므로 빈 것으로 판독되는 배터리는 여전히 손상 임계값보다 편안하게 셀을 유지합니다.
방전 깊이를 계산하는 방법
앰프-시간 사용
DoD (%)=방전용량(Ah) ¼ 정격용량(Ah) × 100
재충전 전 30Ah를 제공하는 100Ah 배터리는 DoD가 30%이고 SoC는 약 70%입니다. 부하 전류가 합리적으로 안정적인 경우 방전 용량은 단순히 전류 × 시간입니다. 2시간 동안 20A는 100Ah 배터리에서 40Ah 또는 40% DoD를 제거합니다. 처음에 라벨의 Ah 숫자가 어떻게 파생되었는지 확실하지 않은 경우배터리에서 Ah가 의미하는 것평가 규칙을 다룹니다.
보정된 배터리 모니터나 BMS가 계산을 수행하지 않는 한 결과를 추정치로 취급하십시오. 실제 용량은 온도, 방전 속도, 사용 기간 및 '비어 있음'을 정의하는 데 사용되는 차단 전압에 따라 달라집니다.
킬로와트-시간 사용
DoD(%)=방전 에너지(kWh) ¼ 공칭 배터리 에너지(kWh) × 100
8kWh를 방출하는 공칭 10kWh 배터리는 DoD의 80%에 도달했습니다. 스토리지 시스템은 일반적으로 충전이 아닌 에너지로 지정되므로 크기 조정 작업에 사용할 버전입니다. 전력과 에너지 등급의 구분이 여전히 모호한 경우 다음을 참조하세요.kW 대 kWh 설명.
크기 조정 공식 뒤집기
필수 공칭 용량=필수 사용 가능 에너지 ¼ 허용 DoD
계획된 80% DoD에서 80kWh의 사용 가능한 DC 에너지가 필요합니까? 명목상 100kWh가 필요합니다. 이것이 답이 아닌 출발점입니다. - 다음 섹션에서는 여전히 상위권에 무엇이 나오는지 설명합니다.
셀 용량에서 전달된 AC 에너지까지
대부분의 DoD 혼란은 시스템의 여러 지점에서 측정된 수치를 비교하는 데서 발생합니다. 6가지의 뚜렷한 에너지 경계가 있으며, 공급업체는 둘 중 더 나은 것을 인용합니다.
- 세포 전기화학적 용량- 화학이 이론적으로 전압 한계 사이에서 전달할 수 있는 것.
- 팩 공칭 용량- 기준 온도 및 명시된 C- 속도에서 명판 등급(일반적으로 셀 용량 × 구성)입니다.
- BMS-접근 가능 용량- BMS가 창 상단과 하단에 헤드룸을 예약한 후에 남은 것입니다.
- 보증된 가용 용량- 보증이 실제로 보호하는 부분으로 더 좁을 수 있습니다.
- 전달된 DC 에너지- 액세스 가능한 용량 × 구성된 DoD에서 온도 및 노화 효과를 뺀 값입니다.
- 전달된 AC 에너지PCS 및 보조 소비의 변환 손실 후 -.
여기에 고정할 가치가 있는 두 가지 용어가 있습니다.세-비율방전 또는 충전 전류는 용량을 기준으로 표현됩니다. 100Ah 배터리에서 0.5C는 50A를 의미하며, C-속도가 높을수록 일반적으로 차단되기 전에 추출할 수 있는 용량이 줄어듭니다-. 그만큼PCS(전력 변환 시스템)은 DC 배터리와 AC 그리드 또는 부하 사이의 양방향 인버터 단계입니다. - 참조전력 변환 시스템이 하는 일효율성이 어떻게 지정되는지 확인하고 인용된 수치가 편도인지 -왕복-인지 확인하세요.
이러한 계층으로 인해 동일한 명판 kWh를 가진 두 시스템은 눈에 띄게 다른 AC 에너지를 제공할 수 있습니다. 견적을 비교할 때 모든 kWh 수치에는 그것이 참조하는 경계가 표시되어 있어야 합니다. 우리의 개요배터리 에너지 저장 시스템 성능 지표관련 측정항목을 더 자세히 살펴봅니다.
방전 심도가 주기 수명에 영향을 미치는 이유
주기가 깊어질수록 얕은 주기보다 더 많은 전기화학적, 기계적 스트레스가 가해집니다. 따라서 일반적인 패턴으로 매일 더 적은 용량을 사용하면 배터리가 정의된 수명 종료 용량에 도달하기 전에 더 많은 주기를 확보할 수 있습니다.--
주기-수명 주장을 비교하기 전에 '주기'에는 세 가지 의미가 있다는 점에 유의하세요.
- 물리적 충전-방전 이벤트- 모든 깊이에서 1회 방전 및 1회 재충전.
- 동등한 전체주기- 누적 처리량은 전체 정격 용량 1개와 동일하므로 50% 방전 2개는 1개로 계산됩니다.
- 제조업체-정의 정격 주기- 테스트 프로토콜에 명시된 대로입니다. 예를 들어 Rolls는 LFP 문서에서 주기를 90% DoD까지 방전으로 정의합니다. 이는 일일 사용에 권장되는 80%보다 더 깊은 수치입니다.
테스트 조건이 없는 사이클 카운트는 의미가 없습니다. 깊이와 수명 사이의 관계는 성능 저하 모델이 DoD를 직접 입력으로 사용하는 이유입니다. NREL시스템 어드바이저 모델평균 방전 깊이에서 주어진 사이클 수로 측정된 용량 감소로부터 사이클{0}}열화 테이블을 구축하고 NREL은리튬-이온 수명 예측 모델링 작업상업용 흑연/NMC 셀에서는 결과가 열 환경에 얼마나 크게 의존하는지 보여줍니다.
실제 곡선은 화학, 셀 설계 및 테스트 프로토콜에 따라 크게 다릅니다.
| 일일 국방부 | 사이클당 상대 에너지 | 사이클 카운트의 일반적인 방향 | 일반적으로 결정을 지배하는 것은 무엇입니까? |
|---|---|---|---|
| 얕은(20~40%) | 낮은 | 제일 높은 | 배터리 크기가 너무 큽니다. 자본 비용이 지배적이다 |
| 중간(50~70%) | 중간 | 높은 | 일일 사이클링을 위한 공통 균형점 |
| 깊은(80~90%) | 높은 | 낮추다 | 더 작은 배터리, 주기당 더 많은 처리량 |
| 전체(제조업체 한도에 근접) | 제일 높은 | 가장 낮고 종종 보증 기간을 벗어나는 경우가 많습니다. | 드물게 수행되는 백업 작업에만 적합 |
국방부는 결코 유일한 노후화 요인이 아닙니다. 작동 온도, 방전 속도, 매우 높거나 매우 낮은 SoC에서 주차에 소요된 시간, 충전 프로필 및 일정 기간 모두 -에 영향을 미치며 특히 온도가 다른 모든 것을 압도할 수 있습니다. 트로이 목마배터리 유지 관리 지침침수된 납산의 경우-극적으로 말하면 25도 이상에서 10도마다 배터리 수명이 대략 절반으로 줄어듭니다. 리튬 시스템의 경우리튬 배터리 온도 범위가장 중요한 충전 및 방전 기간을 다룹니다.
배터리 종류별 권장 방전심도
| 배터리 유형 | 주요 운영 고려 사항 | 일일 DoD 지침(제품-별) | 주요한계 | 소스 기반 |
|---|---|---|---|---|
| 침수된 납- | 반복되는 깊은 방전에 민감합니다. 신속하고 완전한 재충전이 필요합니다 | 롤: 50% 이하. 트로이 목마: 최적 수명의 경우 20~50%, 80% 가능 | 배출된 채로 방치하면 황산화 및 수명 단축; 급수 및 균등화 필요 | 롤 사용 설명서; 트로이 목마 FAQ 및 유지 관리 페이지 |
| AGM/젤(VRLA) | 밀봉된 구조로 방전 민감도가 아닌 물기를 제거합니다. | 모델-특정; 원하는 깊이에서 주기-수명 곡선을 읽어보세요. | 충전 전압과 온도 보상은 매우 중요합니다. 일부 AES 모델에는 이퀄라이제이션이 없습니다. | 정확한 모델에 대한 제조업체 데이터시트 및 주기-수명 곡선 |
| LiFePO4(LFP) | 더 넓어진 실용적인 창; BMS는 엄격한 제한을 시행합니다. | LFP의 롤 드롭-: 최적의 사이클 수명을 위한 DoD 0~80%, BMS 컷오프는-거의 95% | 많은 모델에서는 0도 미만의 충전이 허용되지 않습니다. 예약금은 디스플레이에서 숨겨집니다. | LFP 운영 매뉴얼의 Rolls R/S-시리즈 드롭- |
| 기타 리튬-이온(NMC, LTO 등) | 다양한 전압 범위, 전력 용량 및 노화 동작 | 양도 가능한 번호가 없습니다. - 시스템 제조업체의 창구를 사용하세요. | 화학 이름만으로는 거의 예측할 수 없습니다. | 시스템 제조업체 문서 |
침수된 납-
기존의 50% 수치는 민간 전설이 아닙니다. 그만큼롤스 배터리 사용 설명서 (V7.4)딥{0}}사이클 배터리는 50% 이하로 방전되도록 설계되었으며 뱅크를 낮추면 전체 사이클 수명이 단축된다는 점, 또한 실제로 이를 시행하기 위해 셀당 1.90~1.95V의 저전압 차단을-설정합니다. 트로이 목마기술적인 FAQ최적의 수명과 성능을 위해 정격 용량의 20~50%를 방전할 것을 권장하며, 배터리는 80%까지 순환할 수 있습니다. LFP 사례와 동일한 구조: 성능 수치와 권장 수치이며 서로 바꿔 사용할 수 없습니다.
AGM 및 젤
둘 다 밸브-규제 납산-입니다. 밀봉된 케이스는 일상적인 물 공급을 제거합니다. 이는 무제한 심방전에 대한 내성을 부여하지 않습니다. 허용되는 깊이는 플레이트 디자인, 충전 프로필, 온도 및 사이클링 빈도에 따라 달라지며, 모두 제품의 주기-수명 곡선에 표시됩니다. 두 개의 AGM 제품을 비교할 때 브로셔에서 실제로 - "깊은-주기 가능"을 사용하려는 깊이의 비교 곡선에는 숫자 내용이 없습니다.
LiFePO4
LFP는 실제로 납산보다 사용 가능한 범위가 더 넓습니다.{0}} LFP의 BMS는 사용자가 실수로 팩을 파괴할 수 없도록 전압 및 전류 제한을 적용합니다. 그러나 "100% DoD 가능"은 경제적 권장사항이 아니라 보호 설명입니다. 롤스 예에서 볼 수 있듯이 제조업체는 80%를 권장하면서 95%를 허용할 수 있습니다. 작동 한도를 수정하기 전에 허용되는 최대 DoD, 일일 권장 DoD, 주기-수명 등급을 확인하세요.그 국방부에서, 테스트 온도 및 C-속도,-수명 종료 용량 기준, 마지막 항목의 보증 에너지-처리량 제한-, 보증 기간 동안 보증이 적용되는 총 kWh 등이 실제로 얼마나 깊이 들어가야 하는지를 제한하는 요소가 되는 경우가 많습니다.
기타 리튬 화학
LFP, NMC 및 LTO는 전압 범위, 전력 용량 및 노화 동작이 다르기 때문에 일반적인 "리튬 배터리 DoD" 번호는 둘 사이에 이식될 수 없습니다. 우리의 비교에너지 저장을 위한 다양한 배터리 유형각 화학이 어디에 적합한지 설정합니다.
올바른 DoD를 선택하는 방법
1단계: 화학이 아닌 모델에서 시작
공급업체가 서로 다른 두 개의 LFP 배터리는 서로 다른 BMS 예비량, 수명-수명 곡선 및 보증 제한을 가질 수 있습니다. 모델번호는 분석단위입니다.
2단계: 각주를 포함하여 주기-수명 곡선 읽기
그래프를 요청한 다음 테스트 온도, 충전 및 방전 속도, -방전 종료 전압-, 방전 종료-정의-가 명시되어 있는지 확인하세요. 0.2C 및 25도에서 80%까지의 잔여 용량에서 테스트된 "6,000 사이클" 주장은 1C 및 35도에서 60%까지 테스트된 동일한 주장과 다른 제품을 설명합니다.
3단계: DoD를 듀티 사이클에 일치시킵니다.
| 애플리케이션 | 사이클링 빈도 | 실용적인 DoD 논리 |
|---|---|---|
| 일일 태양광 자체-소비 또는 부하 이동 | ~1주기/일, 연간 300+ | 처리량과 교체 비용이 지배적입니다. 더 얕은 창이 종종 평생 경제학에서 승리합니다 |
| 비정기적인 그리드 백업 | 연간 몇 번의 주기 | 사이클 수가 구속력을 갖는 제약이 아니기 때문에 더 깊은 방전은 일반적으로 허용 한계 내에서 허용됩니다. |
| 납{0}}재생 가능 시스템 | 일일 | 제조업체의 50% 지침을 따르십시오. 매 방전 후 즉시 재충전 |
| BMS 예비가 정의된 LFP 시스템 | 매일 ~ 매일 여러 번 | 권장 DoD에 맞게 설계하고 BMS 차단을{0}}보호용으로만 처리합니다. |
| 높은-전력/짧은{1}}사용 시간 | 빈번하고 높은 C-비율 | 사용 가능한 용량은 높은 C-비율로 인해 감소합니다. 귀하의 퇴원율에 DoD 등급이 적용되는지 확인하십시오. |
4단계: 하중을 거꾸로 기준으로 크기 조정
임계 부하(kW), 필요한 런타임, 그에 따른 사용 가능한 에너지(kWh)를 설정합니다. 허용된 DoD로 나누어 공칭 용량을 얻은 다음 변환 손실, 보조 소비, 온도 및 수명-종료 용량에 대한 마진을 추가합니다. 공칭 용량을 먼저 선택하고 그것이 부하를 감당할 수 있기를 바라는 것은 4년 안에 프로젝트가 부족해지는 이유입니다.
5단계: 온도 및 방전율 고려
고온은 성능 저하를 가속화합니다. 온도가 낮으면 사용 가능한 용량이 줄어들고 많은 리튬 제품에서는 충전이 완전히 차단됩니다. 높은-요금은 중단되기 전에 사용 가능한 용량을 줄입니다.- 시스템이 실제로 - 우리의 메모를 볼 수 있는 조건에서 의도한 DoD를 평가하십시오.에너지 저장 배터리의 방전 성능속도와 온도가 어떻게 상호 작용하는지 다룹니다.
6단계: 배터리, BMS, 인버터 및 보증 정렬
네 가지 모두 저-전압 차단-, 충전 전압, 전류 제한, 최소 SoC 및 예비 설정에 동의해야 합니다. 한 가지 사항은 분명히 언급할 가치가 있습니다. 인버터의 최소 SoC 설정을 낮추어도 배터리의 안전한 전기화학적 한계는 변경되지 않으며 보증 범위에서 제외될 수 있습니다. 배터리 제조업체의 한계는 제어 기준으로 남아 있습니다.
실제 사례: 100kWh LFP 시스템
숫자가 붙은 6개의 에너지 경계는 다음과 같습니다. 가정은 귀하가 직접 대체할 수 있도록 명시되어 있습니다. 이는 예시일 뿐 제품 사양은 아닙니다.
| 단계 | 추정 | 에너지 |
|---|---|---|
| 팩 공칭 용량 | 명찰 | 100kWh |
| 구성된 DoD | 80%, 제조업체 권장 창당 | 80kWh DC |
| 비상 예비비 보류 | 공칭의 5%, 일반 사이클링에는 사용할 수 없음 | 75kWh DC |
| PCS 변환 손실 | 97% 단-방향 배출 효율 | ≒ 72.8kWh AC |
| 열 관리 및 제어 | ≒ 방전 창에 걸쳐 방전된 에너지의 3% | ≒ 70.6kWh AC |
| 수명 종료-용량 기준- | 10년차 초기 용량의 80% | 보증 수명 종료 시 ≒ 56.5kWh AC |
100kWh의 명판, 정직한 80% DoD 및 첫날에 부하에 도달한 약 71kWh가 - 보증 수명이 끝날 때까지 약 56kWh로 떨어집니다. 여기에는 특이하거나 숨겨진 것이 없습니다. 그것은 단순히 레이어가 추가되는 것입니다. 이 또한 이유이다상업 및 산업 저장 프로젝트명판 용량이 아닌 수명 종료 시 전달된 AC 에너지를 기준으로 평가해야 합니다.
방전 심도 FAQ
Q: 방전 심도 80%는 무엇을 의미합니까?
A: 참조 용량의 80%가 사용되었으며 약 20%가 남아 있습니다.
Q: 방전 심도가 높을수록 더 좋나요?
A: 일반적으로 사이클 수명을 희생시키면서 더 작은 배터리로 사이클당 더 많은 에너지를 제공합니다. 어느 쪽이 승리하느냐에 따라 자전거를 타는 빈도와 교체 비용이 달라집니다.
질문: DoD가 100% 배터리를 손상시키나요?
A: 제조업체가 기준을 설정한 위치에 따라 다릅니다. 일부 리튬 시스템은 명목상 100% 창을 노출시키면서 그 아래에 보호 예비값을 유지합니다. 많은 납{3}} 모델은 반복적인 완전 방전으로 인해 심각한 문제를 겪고 있습니다. 제품 설명서에 따라 결정됩니다.
질문: DoD가 배터리 크기에 어떤 영향을 미치나요?
답: 반대로요. 허용된 DoD를 절반으로 줄이면 동일한 사용 가능한 에너지에 필요한 공칭 용량이 대략 두 배가 되어 자본 비용이 증가하지만 서비스 수명이 연장될 수 있습니다.
Q: DoD가 100%를 초과할 수 있나요?
A: 테스트된 용량이 명판 정격을 초과하거나 모니터의 기준이 정격 기준과 다를 경우 측정값이 100% 이상으로 나타날 수 있습니다. 이는 정상적인 작동 조건이 아닌 측정 또는 기준 이상 현상이며 설계 목표도 아닙니다.
Q: DoD와 가용 용량은 같은 의미입니까?
A: 아니요. DoD는 참조 용량의 백분율입니다. 사용 가능한 용량은 BMS 창, 예비량 및 시스템 손실이 적용된 후 실제로 끌어올 수 있는 에너지입니다.
주요 시사점
방전 심도는 계산하기 쉽고 잘못 읽기 쉽습니다. 수식은 한 줄로 구성됩니다. 판단에는 데이터시트, 테스트 조건이 포함된 주기-수명 곡선, BMS 구성 및 보증 문서가 포함됩니다.
배터리 시스템을 평가할 때 "최대 DoD는 얼마입니까?" 가장 유용한 정보가 없는 질문입니다. 대신 실제로 부하에 도달하는 에너지의 양, DoD, 온도 및 C 등급에서 주기 수명이 측정되었는지, BMS가 유지하는 예비 용량, 보증에서 허용하는 작동 기간 등을 물어보세요. 이 네 가지 답변은 수명주기 가치를 설명합니다. 사양서의 단일 백분율은 그렇지 않습니다.