Ano ang Lalim ng Paglabas?

Ang lalim ng discharge ay ang porsyento ng kapasidad na na-pull out mo sa isang baterya. Kung magsisimula ka nang buo at pababain ito sa 20%, iyon ay 80% DoD. Simple lang.

Ang dahilan kung bakit may nagmamalasakit sa numerong ito ay cycle life. Ang bawat datasheet ng baterya ay nagbibigay sa iyo ng cycle rating, ngunit ang rating na iyon ay walang ibig sabihin nang hindi nalalaman ang DoD kung saan ito sinubukan. Ang isang cell na na-rate para sa 4000 cycle sa 50% DoD ay maaari lamang magbigay sa iyo ng 1200 cycle kung pinapatakbo mo ito upang walang laman sa bawat oras. Nakita ko ang mga proyekto na nasusunog dahil dito. May nagsasaad ng system batay sa numero ng ikot ng headline nang hindi binabasa ang fine print, at pagkalipas ng dalawang taon, toast na ang pack.

Ang Tradeoff na Walang Gustong Pag-usapan

Narito ang bagay. Ang mababaw na pagbibisikleta ay nagpapahaba ng buhay, ngunit nangangahulugan din ito na nagbabayad ka para sa kapasidad na hindi mo kailanman ginagamit. Ang 100 kWh system na limitado sa 60% DoD ay nagbibigay sa iyo ng 60 kWh bawat cycle. Maaari kang bumili ng isang mas maliit na pakete at patakbuhin ito nang mas mahirap. Kung ito ay makatuwiran ay nakasalalay sa mga gastos sa cell, mga gastos sa pagpapalit, mga hadlang sa site, at humigit-kumulang labinlimang iba pang mga variable. Walang pangkalahatang tamang sagot.

Binago ng mga LFP cell ang matematika tungkol dito. Limang taon na ang nakalipas, ang pagpapatakbo ng NMC sa 90% DoD ay humihingi ng problema. Ang gilid ng katod ay bumagsak. Pagkawala ng oxygen, pagkasira ng istruktura, lahat ng karaniwang pinaghihinalaan. Ang LFP ay walang mga failure mode na iyon sa mataas na DoD. Maaari mo itong itulak nang mas mahirap nang walang parehong parusa. Iyon ang dahilan kung bakit maraming nakatigil na proyekto ng imbakan ang lumipat sa LFP kahit na mas malala ang density ng enerhiya.

Ano ang Tunay na Pumapatay ng Mga Cell sa High DoD

Ang gilid ng anode ay nakaka-stress sa magkabilang dulo ng state of charge window. Pababa nang malapit sa zero, kumukuha ka ng lithium mula sa grapayt na talagang gustong kumapit dito. Ang layer ng SEI ay nagbibitak at nagreporma. Sa bawat oras na magreporma ito, kumakain ito ng mas maraming lithium at bumababa ang kapasidad. Hanggang sa halos 100%, lalo na sa mabilis na pag-charge, nanganganib kang mag-plating. Ang alinman sa extreme ay hindi mabuti para sa mahabang buhay.

Ang pagkasira ng cathode ay lubos na nakasalalay sa kimika. Ang NMC111 ay mas matatag kaysa sa NMC811 sa mataas na boltahe, ngunit binibigyan ka ng NMC811 ng density ng enerhiya. Nais ng matataas na-nickel cathode na maglabas ng oxygen kapag na-delithiate mo ang mga ito sa isang tiyak na punto. Ang oxygen na iyon ay tumutugon sa electrolyte at bumubuo ng init. Patuloy na gawin iyon at ang cell ay mabilis na tumatanda.

Ang mekanikal na stress ay mahalaga kaysa sa napagtanto ng karamihan sa mga tao. Ang graphite ay bumubukol kapag ini-lithiate mo ito. Ang mga silikon na anod ay lalong bumukol. Ang malalim na pagbibisikleta ay nangangahulugan ng mas malaking pagbabago sa volume, higit na diin sa mga electrode coatings, mas maraming pagkakataon ng delamination o particle cracking. Ang ilan sa mga mas bagong silicon-blend anodes ay may tunay na problema dito.

Paano Pinangangasiwaan ng Mga System ang Mga Limitasyon ng DoD

Ang bawat sistema ng pamamahala ng baterya ay may min at max na mga setpoint ng SoC. Hindi ka hahayaan ng BMS na lumabas sa bintanang iyon. Ang tinatawag ng customer na "0%" sa kanilang display ay malamang na 5% o 10% na aktwal na SoC. Ang tinatawag nilang "100%" ay maaaring 95%. Ginagawa ito ng mga tagagawa upang bumuo sa margin.

Ang komplikasyon ay ang kapasidad ay kumukupas sa paglipas ng panahon. Ang isang cell na nagsimula sa 100 Ah ay maaaring nasa 85 Ah makalipas ang tatlong taon. Kung ginagamit pa rin ng iyong BMS ang orihinal na halaga ng kapasidad, mali ang iyong mga kalkulasyon ng DoD. Ang mga mahusay na sistema ay nagre-recalibrate sa pana-panahon. Ang mga murang sistema ay hindi.

Ang temperatura ay naglalagay ng isa pang wrench. Ang isang cell sa 0℃ay maaari lamang maghatid ng 60% ng na-rate na kapasidad nito kahit na subukan mong hilahin ang 100% DoD. Ang lithium ay hindi makagalaw nang mabilis. Awtomatikong binabawasan ng ilang system ang limitasyon ng DoD kapag malamig. Hinahayaan ka lang ng iba na subukan at mabigo.

Ang Sinasabi Ko sa mga Customer

Para sa grid storage, ang 80% DoD ay medyo standard. Makakakuha ka ng disenteng paggamit nang hindi pinapatay ang mga cell. Maaaring umabot sa 70% ang mga kita stacking application na nangangailangan ng maraming cycle bawat araw upang mapanatili ang buhay. Ang backup na kapangyarihan na madalas na walang ginagawa ay kayang bayaran ang 90% o mas mataas sa mga pambihirang pagkakataong kailangan nito.

Ang residential solar storage ay karaniwang 80-90%. Ang Tesla Powerwall ay tumatakbo nang malapit sa 100% na magagamit, ngunit ginagamit nila ang kanilang sariling mga cell at ang kanilang sariling warranty math. Ang mga third-party na integrator ay may posibilidad na maging mas konserbatibo.

Ang mga EV ay nasa buong mapa. Ang ipinapakitang 0-100% sa iyong dashboard ay hindi tumutugma sa aktwal na mga limitasyon ng cell. Itinago ng mga tagagawa ang kapasidad sa magkabilang dulo. Magkano ang depende sa disenyo ng pack at kung gaano agresibo ang kanilang mga pagpapalagay sa warranty.

Ang ilalim na linya ay ang DoD ay isang pagpipilian sa disenyo, hindi isang nakapirming numero. Pipiliin mo ito batay sa economics, risk tolerance, at mga kinakailangan sa aplikasyon. Ang sinumang magsasabi sa iyo na mayroong isang tamang sagot para sa bawat sitwasyon ay hindi nakagawa ng sapat na mga proyekto.