stringtranslate.com

Глубина разряда

Глубина разряда ( DoD ) — важный параметр, появляющийся в контексте работы аккумуляторной батареи. В коммерческих и научных источниках можно найти два неидентичных определения. Глубина разряда определяется как:

  1. максимальная доля емкости аккумулятора (указана в Ач), которая регулярно снимается с заряженного аккумулятора. [1] [2] [3] [4] « Заряженный» не обязательно означает полный или 100  % заряд , а скорее относится к состоянию заряда (SoC) , при котором зарядное устройство прекращает зарядку, что достигается различными методами .
  2. доля емкости батареи, которая в данный момент удалена из батареи относительно ее (полностью) заряженного состояния. Для полностью заряженных батарей глубина разряда связана с состоянием заряда простой формулой . Тогда глубина разряда является дополнением состояния заряда: по мере того, как одно увеличивается, другое уменьшается. Это определение чаще всего встречается в научных источниках. [5] [6] [7] [8] [9]

Глубина разряда, таким образом, может (1) относиться к размеру диапазона, обычно используемого для разряда, или (2) к текущему количеству заряда или части емкости, снятой с батареи. Чтобы избежать путаницы, точное значение DoD должно быть ясным для данного контекста. Кроме того, для обоих определений остается неопределенным, составляет ли SoC заряженной батареи 100 % или другое значение. Это опорное значение необходимо для полного описания (1) верхнего и нижнего предела абсолютного SoC, используемого для работы, или (2) текущего значения абсолютного SoC.

Происшествие

Во время использования вторичные батареи многократно заряжаются и разряжаются в определенном диапазоне состояния заряда. Для многих типов батарей полезно или даже обязательно по соображениям безопасности не допускать перезаряда и/или глубокого разряда. Чтобы предотвратить неблагоприятные последствия, система управления батареями или зарядное устройство для батарей могут удерживать батарею от экстремальных уровней относительно SoC, тем самым ограничивая SoC до уменьшенного диапазона от 0% до 100% и уменьшая глубину разряда ниже 100% (см. пример ниже). Это соответствует DoD в смысле определения (1).

Почти для всех известных технологий аккумуляторных батарей , таких как свинцово-кислотные батареи всех видов, такие как AGM , существует корреляция между глубиной разряда и циклическим сроком службы батареи. [10] Для LiFePO
4Например, уровень заряда аккумуляторов часто ограничивается диапазоном от 15% до 85%, что значительно увеличивает срок их службы, в результате чего глубина разряда составляет 70%. [3]

В то время как состояние заряда обычно выражается с помощью процентных пунктов (0 % = пустой; 100 % = полный), глубина разряда выражается либо с помощью единиц Ач (например, для аккумулятора емкостью 50 Ач 0 Ач — полный, а 50 Ач — пустой), либо процентных пунктов (100 % — пустой, а 0 % — полный). Емкость аккумулятора также может быть выше его номинального значения. Таким образом, глубина разряда может превышать номинальное значение (например, 55 Ач для аккумулятора емкостью 50 Ач или 110 %).

Пример расчета

Используя определение (2), глубина разряда заряженного аккумулятора емкостью 90 Ач, разряжаемого в течение 20 минут постоянным током 50 А, рассчитывается по формуле:

Глубокий разряд

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Ченг, Ю-Шань; Лю, Йи-Хуа; Гессе, Хольгер К.; Науманн, Майк; Труонг, Конг Нам; Йоссен, Андреас (2018). «Метод зарядки на основе нечеткого логического управления, оптимизированный для PSO, для индивидуальных бытовых систем хранения аккумуляторов в пределах сообщества». Energies . 11 (2): 469. doi : 10.3390/en11020469 . ISSN  1996-1073.
  2. ^ Викнер, Эвелина; Тирингер, Торбьёрн (2018). «Продление срока службы батареи путем избежания высокого уровня заряда». Прикладные науки . 8 (10): 1825. doi : 10.3390/app8101825 . ISSN  2076-3417.
  3. ^ ab gwl-power. "литий и солнечная энергия LiFePO4". литий и солнечная энергия LiFePO4 . Получено 2022-02-20 .
  4. ^ "Блог - LiFePO4 | shop.GWL.eu". shop.gwl.eu . Получено 2022-02-20 .
  5. ^ Bhadra, Shoham; Hertzberg, Benjamin J.; Hsieh, Andrew G.; Croft, Mark; Gallaway, Joshua W.; Van Tassell, Barry J.; Chamoun, Mylad; Erdonmez, Can; Zhong, Zhong; Sholklapper, Tal; Steingart, Daniel A. (2015). "The relationship between factor of restitution and state of charge of zinc alkaline primary LR6 batteries" (PDF) . Journal of Materials Chemistry A . 3 (18): 9395–9400. doi :10.1039/C5TA01576F. OSTI  1183288.
  6. ^ Ван, Джон; Лю, Пин; Хикс-Гарнер, Джоселин; Шерман, Елена; Сукиазян, Сурен; Вербрюгге, Марк; Татария, Харшад; Массер, Джеймс; Финамор, Питер (15.04.2011). «Модель жизненного цикла для ячеек графит-LiFePO4». Журнал источников питания . 196 (8): 3942–3948. Bibcode : 2011JPS...196.3942W. doi : 10.1016/j.jpowsour.2010.11.134. ISSN  0378-7753.
  7. ^ Ямамото, Такахико; Андо, Томохиро; Кавабе, Юсуке; Фукума, Такеши; Эномото, Хироши; Нисидзима, Ёсиаки; Мацуи, Ёсихико; Канамура, Киёси; Такахаши, Ясуфуми (2 ноября 2021 г.). «Характеристика глубины сопротивления переносу заряда, зависящего от разряда, одиночной частицы LiFePO4». Аналитическая химия . 93 (43): 14448–14453. doi : 10.1021/acs.analchem.1c02851. ISSN  0003-2700. ПМИД  34668693.
  8. ^ Шим, Джунгпё; Стрибель, Кэтрин А. (2003-06-01). «Характеристики циклирования недорогих литий-ионных аккумуляторов с натуральным графитом и LiFePO4». Журнал источников питания . Избранные доклады, представленные на 11-й Международной встрече по литиевым аккумуляторам. 119–121: 955–958. Bibcode :2003JPS...119..955S. doi :10.1016/S0378-7753(03)00297-0. ISSN  0378-7753. S2CID  53992561.
  9. ^ Ансеан, Д.; Виера, Джей Си; Гонсалес, М.; Гарсия, ВМ; Альварес, Х.К.; Антунья, JL (2013). «Оценка аккумуляторов LiFePO4 высокой мощности: быстрая зарядка, глубина разряда и зависимость от быстрой разрядки». Всемирный журнал электромобилей . 6 (3): 653–662. дои : 10.3390/wevj6030653 . ISSN  2032-6653.
  10. ^ support.rollsbattery.com:Характеристики разряда AGM