Głębokość rozładowania
Głębokość rozładowania ( DoD ) to ważny parametr pojawiający się w kontekście pracy akumulatorów. W źródłach komercyjnych i naukowych można znaleźć dwie nieidentyczne definicje. Głębokość rozładowania definiuje się jako:
- maksymalna część lub procent pojemności akumulatora (podany w Ah), który jest regularnie usuwany z naładowanego akumulatora. „ Naładowany” niekoniecznie odnosi się do pełnego lub 100 % naładowania , ale raczej do stanu naładowania (SoC) , w którym ładowarka przestaje ładować, co osiąga się różnymi technikami .
- ułamek lub procent pojemności akumulatora, który jest obecnie usuwany z akumulatora w odniesieniu do jego (pełnego) stanu naładowania. W przypadku w pełni naładowanych akumulatorów głębokość rozładowania jest powiązana ze stanem naładowania za pomocą prostego wzoru . Głębokość rozładowania jest zatem dopełnieniem stanu naładowania: gdy jeden wzrasta, drugi maleje. Definicja ta znajduje się głównie w źródłach naukowych.
Głębokość rozładowania może zatem (1) odnosić się do wielkości zakresu zwykle używanego do rozładowania lub (2) aktualnej ilości ładunku lub ułamka pojemności usuniętej z akumulatora. Aby uniknąć nieporozumień, dokładne znaczenie DoD powinno być jasne dla danego kontekstu. Ponadto dla obu definicji pozostaje niezdefiniowane, czy SoC naładowanej baterii wynosi 100%, czy inną wartość. Ta wartość odniesienia jest potrzebna do pełnego opisania (1) górnej i dolnej granicy bezwzględnego SoC używanego do działania lub (2) bieżącej wartości bezwzględnego SoC.
Występowanie
Podczas eksploatacji akumulatory wtórne są wielokrotnie ładowane i rozładowywane w określonym zakresie stanu naładowania. W przypadku wielu typów akumulatorów korzystne, a nawet obowiązkowe ze względów bezpieczeństwa jest unikanie przeładowania i/lub głębokiego rozładowania. Aby zapobiec niekorzystnym skutkom, system zarządzania baterią lub ładowarka baterii mogą chronić baterię przed ekstremalnymi poziomami w zakresie SoC, ograniczając w ten sposób SoC do ograniczonego zakresu między 0% a 100% i zmniejszając głębokość rozładowania poniżej 100% (patrz przykład poniżej). Odpowiada to Departamentowi Obrony w sensie definicji (1).
W przypadku prawie wszystkich znanych technologii akumulatorów , takich jak wszelkiego rodzaju akumulatory kwasowo-ołowiowe, takie jak AGM , istnieje korelacja między głębokością rozładowania a cyklem życia akumulatora. Na przykład w przypadku akumulatorów LiFePO
4 stan naładowania jest często ograniczony do zakresu od 15% do 85%, aby znacznie wydłużyć ich cykl życia, co daje DoD na poziomie 70%.
Podczas gdy stan naładowania jest zwykle wyrażany za pomocą punktów procentowych (0% = pusty; 100% = pełny), głębokość rozładowania jest wyrażana za pomocą jednostek Ah ( np . dla akumulatora 50 Ah, 0 Ah jest pełny, a 50 Ah jest pusty) ) lub punktów procentowych (100 % jest puste, a 0 % pełne). Pojemność baterii może być również wyższa niż jej nominalna wartość znamionowa. W ten sposób głębokość rozładowania może przekroczyć wartość nominalną (np. 55 Ah dla akumulatora 50 Ah lub 110 %).
Przykładowe obliczenie
Korzystając z definicji (2), głębokość rozładowania naładowanego akumulatora 90 Ah, który jest rozładowywany przez 20 minut przy stałym natężeniu prądu 50 A, oblicza się ze wzoru:
