Cum se calculează numărul de cicluri de baterii de stocare a energiei fotovoltaice

The calculation of the number of cycles of photovoltaic energy storage batteries is directly related to the "depth of discharge (DOD)". When the battery is discharged halfway (such as discharging from 100% SOC to 50%) and then charged, the number of cycles is not calculated as "one complete cycle", but accumulated according to the equivalent full charge and discharge times. The following is a specific analysis:

Definiția unui ciclu complet

Procesul de descărcare a bateriei de la încărcare completă (1 0 0% SOC) pentru a se goli complet (0% SOC), iar apoi încărcarea înapoi la încărcare completă, este considerat ca 1 ciclu complet .

Exemplu: 1 0 0%→ 0%→ 100%= 1 ciclu .

Calculul numărului de cicluri de sarcină parțială și descărcare

Când adâncimea de descărcare (DOD) nu atinge 100%, numărul de cicluri este acumulat în funcție de proporția adâncimii de descărcare .

Formula: Număr echivalent de cicluri=Adâncimea descărcării (DOD) ÷ 100%

Exemplu: descărcare 50%(100%→ 50%), atunci această operație este 0 . 5 cicluri echivalente; Dacă este externat cu 50% și este încărcat din nou, cele două ori sunt acumulate ca un ciclu complet.

Scenariul 1: Descărcare unică 50% urmată de încărcare

Proces de descărcare: 100% SOC → 50% SOC (doD =50%)

Proces de încărcare: 50% SOC → 100% SOC

Calculul numărului ciclului:

Număr echivalent de cicluri=50% ÷ 100%=0.5 de ori, adică această operație este numărată doar ca jumătate de ciclu .

Scenariul 2: Acumularea de descărcare parțială multiplă

Prima dată: 100%→ 70%(DOD =30%) → încărcare la 100%→ acumulată 0,3 cicluri

A doua oară: 100%→ 60%(DOD =40%) → încărcare la 100%→ acumulată 0,4 cicluri

A treia oară: 100%→ 50%(DOD =50%) → încărcare la 100%→ acumulată 0,5 cicluri

Numărul total de cicluri: 0.3+0.4+0.5=1.2 ori, care este echivalent cu 1 . 2 cicluri complete.

Tipul bateriei nominale cicluri (80% DOD) Caracteristici de viață a ciclului sub descărcare parțială .

Baterie de fosfat de fier de litiu 3000-6000 de ori când parțial externat (cum ar fi 50% DOD), timpii de ciclu pot fi dublate la 6000-12000 ori .

Baterie ternară de litiu 1000-2000 de ori descărcarea parțială îmbunătățește semnificativ durata de viață a ciclului, dar se descompune mai repede la temperaturi ridicate .

Baterie cu plumb-acid 300-500 ori când parțial externat (cum ar fi 50% DoD), timpii de ciclu sunt de aproximativ 500-800 ori .

NOTĂ: Timpurile de ciclu nominal se bazează de obicei pe 80%DOD (cum ar fi 100%→ 20%→ 100%) . dacă DOD este mai mic în utilizare reală (cum ar fi 50%), timpii de ciclu echivalent trebuie convertiți proporțional, iar durata de viață a bateriei va fi prelungită în consecință .}

Algoritmul sistemului de gestionare a bateriilor (BMS)

Majoritatea BM -urilor vor calcula numărul echivalent de cicluri în funcție de capacitatea de descărcare cumulată . De exemplu, dacă capacitatea bateriei este de 10kWh, descărcarea cumulată de 5kWh este numărată ca 0 . 5 cicluri.

Unele BM-uri de înaltă calitate vor ajusta dinamic logica de calcul a ciclului pe baza parametrilor precum adâncimea de descărcare, temperatura și rata de încărcare și descărcare .

Temperatura și rata de încărcare și descărcare

Under high temperature (>40 de grade) sau temperatură scăzută (<0℃) environment, even if it is partially discharged, the battery decay rate will accelerate, and the equivalent number of cycles may be "falsely increased".

Fast charging (>1c) va agrava pierderea internă a bateriei, iar coeficientul de conversie a ciclului poate fi mai mare sub același DOD (cum ar fi 0 . 5 cicluri Pierderea reală este echivalentă cu 0,6 ori).

Pragul de descompunere a capacității

Standardul de terminare pentru numărul de cicluri este de obicei atunci când capacitatea bateriei scade la 80% din valoarea nominală . De exemplu: Când o baterie de 10kWh se descompune la 8kWh, se consideră că a ajuns la numărul nominal de cicluri .}}

În scenarii de descărcare parțială, descompunerea capacității este mai lentă, iar numărul real de cicluri disponibile poate depăși valoarea nominală (e . g ., numărul de cicluri de fosfat de fier de litiu la 50% DOD poate atinge 1.5-2 ori valoarea nominală) .

Evitați descărcarea profundă

Încercați să controlați adâncimea de descărcare în 50%(e . G ., 100%→ 50%), ceea ce poate reduce la jumătate numărul echivalent de cicluri și extinde semnificativ durata de viață a bateriei .

Exemplu: O baterie de fosfat de fier de litiu cu un nominal de 3000 de cicluri (80% DOD) poate merge de fapt de peste 6000 de ori dacă este utilizat la 50% DOD .

Utilizați BMS pentru a monitoriza ciclurile echivalente

Vizualizați „Numărul ciclului echivalent cumulativ” prin aplicația sistemului de stocare a energiei și planificați ciclul de înlocuire în avans pe baza datelor de descompunere a capacității bateriei (cum ar fi procentul de capacitate rămas) .

Combinat cu strategia de prețuri electrice pentru a echilibra încărcarea și descărcarea

Dacă obiectivul este arbitrajul maxim-vale (cum ar fi încărcarea în timpul orelor de vale și descărcarea în timpul orelor de vârf), descărcarea parțială (cum ar fi 30% -50% doD) poate fi utilizată în mod preferențial pentru a reduce numărul de cicluri, asigurând în același timp profituri .

Formula de bază: Număr echivalent de cicluri=Adâncimea de descărcare cumulată (DOD total) ÷ ​​100%

Principiul cheie: Descărcarea parțială este acumulată în proporție, cu cât este mai mică adâncimea, cu atât este mai lent numărul de cicluri;

Optimizarea vieții: controlul adâncimii de descărcare<50% can make the actual battery life reach 1.5-2 times the nominal value.

Prin logica de mai sus, utilizatorii pot evalua cu exactitate pierderea de utilizare a bateriilor fotovoltaice de stocare a energiei și planifică rațional de funcționare și întreținere și strategii de înlocuire .