Deşarj Derinliği Nedir?

Deşarj derinliği, pilden çektiğiniz kapasitenin yüzdesidir. Eğer tam olarak başlayıp %20'ye indirirseniz, bu %80 DoD demektir. Yeterince basit.

Herkesin bu sayıyı önemsemesinin nedeni döngü ömrüdür. Her pil veri sayfası size bir döngü derecesi verir, ancak bu derecelendirme, test edildiği DoD'yi bilmeden hiçbir şey ifade etmez. %50 DoD'de 4000 döngü olarak derecelendirilen bir hücre, her seferinde boşalacak şekilde çalıştırıyorsanız size yalnızca 1200 döngü verebilir. Projelerin bununla yakıldığını gördüm. Birisi, ayrıntılı yazıyı okumadan, başlık döngü numarasına dayalı bir sistem belirler ve iki yıl sonra paket kızarır.

İşte olay şu. Sığ bisiklet sürmek ömrü uzatır, ancak bu aynı zamanda hiç kullanmadığınız kapasite için para ödeyeceğiniz anlamına da gelir. %60 DoD ile sınırlı 100 kWh'lik bir sistem size döngü başına 60 kWh verir. Daha küçük bir paket alıp daha sıkı çalıştırabilirdin. Bunun anlamlı olup olmadığı hücre maliyetlerine, yenileme maliyetlerine, saha kısıtlamalarına ve yaklaşık on beş diğer değişkene bağlıdır. Evrensel bir doğru cevap yoktur.

LFP hücreleri bu konudaki matematiği değiştirdi. Beş yıl önce NMC'yi %90 Savunma Bakanlığı'na çalıştırmak sorun yaratıyordu. Katot tarafı parçalanır. Oksijen kaybı, yapısal bozulma, tüm olağan şüpheler. LFP, yüksek DoD'de bu hata modlarına sahip değildir. Aynı cezayı almadan daha da zorlayabilirsiniz. Enerji yoğunluğu daha kötü olmasına rağmen birçok sabit depolama projesinin LFP'ye geçmesinin nedeni budur.

Anot tarafı, şarj durumu penceresinin her iki ucunda da strese girer. Sıfıra yakın bir yerde, gerçekten ona tutunmak isteyen grafitten lityumu çekiyorsunuz. SEI katmanı çatlar ve yeniden şekillenir. Her yeniden şekillendiğinde daha fazla lityum tüketiyor ve kapasitesi düşüyor. Özellikle hızlı şarjda %100'e yakın bir oranda kaplama riskiyle karşı karşıya kalırsınız. Her iki aşırı uç da uzun ömür için iyi değildir.

Katot bozulması büyük ölçüde kimyaya bağlıdır. NMC111, yüksek voltajda NMC811'den daha kararlıdır ancak NMC811 size enerji yoğunluğunu verir. Yüksek-nikelli katotlar, onları belirli bir noktadan sonra ayrıştırdığınızda oksijen salmak ister. Bu oksijen elektrolitle reaksiyona girer ve ısı üretir. Bunu yapmaya devam ederseniz hücre hızla yaşlanır.

Mekanik stres çoğu insanın düşündüğünden daha önemlidir. Grafit, onu lityumlaştırdığınızda şişer. Silikon anotlar daha da şişer. Derin döngü, daha büyük hacim değişiklikleri, elektrot kaplamalarında daha fazla stres, daha fazla katmanlara ayrılma veya parçacık çatlaması olasılığı anlamına gelir. Daha yeni bazı silikon-karışım anotlarının bu konuda ciddi sorunları var.

Depth of Discharge

Her pil yönetim sisteminin minimum ve maksimum SoC ayar noktaları vardır. BMS o pencerenin dışına çıkmanıza izin vermez. Müşterinin ekranında "%0" dediği şey muhtemelen %5 veya %10 gerçek SoC'dir. "%100" dedikleri şey %95 olabilir. Üreticiler bunu kâr elde etmek için yapıyor.

Sorun, kapasitenin zamanla azalmasıdır. 100 Ah'de başlayan bir hücre, üç yıl sonra 85 Ah'a ulaşabilir. BMS'niz hala orijinal kapasite değerini kullanıyorsa DoD hesaplamalarınız yanlıştır. İyi sistemler periyodik olarak yeniden kalibre edilir. Ucuz sistemler bunu yapmaz.

Sıcaklık başka bir anahtarı daha devreye sokar. 0 derecedeki bir hücre, siz %100 DoD'yi çekmeye çalışsanız bile nominal kapasitesinin yalnızca %60'ını sunabilir. Lityum yeterince hızlı hareket edemiyor. Bazı sistemler soğuk olduğunda DoD limitini otomatik olarak azaltır. Diğerleri denemenize ve başarısız olmanıza izin verir.

Depth of Discharge

Izgara depolama için %80 DoD oldukça standarttır. Hücreleri öldürmeden iyi bir kullanım elde edersiniz. Günde birden fazla döngüye ihtiyaç duyan gelir istifleme uygulamaları, yaşamı korumak için %70'e çıkabilir. Çoğu zaman boşta duran yedek güç, ihtiyaç duyulan nadir durumlarda %90 veya daha fazlasını karşılayabilir.

Konutsal güneş enerjisi depolaması genellikle %80-90'dır. Tesla Powerwall %100'e yakın kullanılabilirlikle çalışıyor ancak kendi hücrelerini ve kendi garanti matematiklerini kullanıyorlar. Üçüncü taraf entegratörler daha muhafazakar olma eğilimindedir.

EV'ler haritanın her yerinde. Kontrol panelinizde görüntülenen %0-100, gerçek hücre sınırlarına karşılık gelmiyor. Üreticiler kapasiteyi her iki uçta da gizlerler. Ne kadarı paket tasarımına ve garanti varsayımlarının ne kadar agresif olduğuna bağlıdır.

Sonuç olarak DoD sabit bir sayı değil, bir tasarım tercihidir. Ekonomiye, risk toleransına ve uygulama gereksinimlerine göre seçersiniz. Size her durum için tek bir doğru cevap olduğunu söyleyen hiç kimse yeterince proje yapmamıştır.