Come calcolare il numero di cicli di batterie di accumulo di energia fotovolta

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:

La definizione di ciclo completo

Il processo di scarico della batteria da Full Charge (1 0 0% SOC) in completamente vuoto (0% SOC), e quindi ricaricati a pieno carico, viene conteggiato come 1 ciclo completo .

Esempio: 1 0 0%→ 0%→ 100%= 1 ciclo .

Calcolo del numero di cicli di carica parziale e scarico

Quando la profondità di scarico (DOD) non raggiunge il 100%, il numero di cicli viene accumulato in base alla proporzione della profondità di scarico .

Formula: numero equivalente di cicli=profondità di scarico (dod) ÷ 100%

Esempio: scarica 50%(100%→ 50%), quindi questa operazione è 0 . 5 cicli equivalenti; Se viene dimesso del 50% e addebitato di nuovo, le due volte vengono accumulate come 1 ciclo completo.

Scenario 1: scarica singola 50% seguito dalla ricarica

Processo di scarico: 100% SOC → 50% SOC (dod =50%)

Processo di ricarica: 50% SOC → 100% SOC

Calcolo del numero di ciclo:

Numero equivalente di cicli=50% ÷ 100%=0.5 volte, cioè questa operazione è conteggiata solo come mezzo ciclo .

Scenario 2: accumulo di scarico parziale multiplo

1a volta: 100%→ 70%(dod =30%) → Carica al 100%→ Accumulato 0,3 cicli

2a volta: 100%→ 60%(dod =40%) → carica al 100%→ accumulato 0,4 cicli

3a volta: 100%→ 50%(dod =50%) → Carica al 100%→ Accumulato 0,5 cicli

Numero totale di cicli: 0.3+0.4+0.5=1.2 volte, che equivale a 1 . 2 Cicli completi.

TEMPI CICLO NOMINALE DEL TIPO BATTERIA (80% DOD) Caratteristiche di durata del ciclo sotto scarica parziale .

Batteria di fosfato di ferro al litio 3000-6000 volte quando parzialmente dimesso (come il 50% di DOD), i tempi di ciclo possono essere raddoppiati in 6000-12000 volte .

Batteria al litio ternario 1000-2000 volte la scarica parziale migliora significativamente la durata del ciclo, ma decade più velocemente ad alte temperature .

Batteria con acido piombo 300-500 volte quando parzialmente dimesso (come il 50% DOD), i tempi di ciclo sono circa 500-800 tempi .

Nota: i tempi di ciclo nominale si basano generalmente sull'80%di DOD (come 100%→ 20%→ 100%) . Se il DoD è inferiore nell'uso effettivo (come il 50%), i tempi di ciclo equivalenti devono essere convertiti proporzionalmente e la durata della batteria verrà estesa di conseguenza .}

Algoritmo del sistema di gestione delle batterie (BMS)

La maggior parte dei BM calcolerà il numero equivalente di cicli in base alla capacità di scarica cumulativa ., ad esempio, se la capacità della batteria è 10kWh, lo scarico cumulativo di 5kWh viene conteggiato come 0 . 5 cicli.

Alcuni BM di fascia alta regoleranno dinamicamente la logica di calcolo del ciclo in base a parametri come profondità di scarico, temperatura e velocità di carica e scarica .

Temperatura e velocità di carica e scarico

Under high temperature (>40 gradi) o bassa temperatura (<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) aggraverà la perdita interna della batteria e il coefficiente di conversione del ciclo può essere più elevato sotto lo stesso DOD (come 0 . 5 cicli La perdita effettiva è equivalente a 0,6 volte).

Soglia di decadimento della capacità

Lo standard di terminazione per il numero di cicli è di solito quando la capacità della batteria decade all'80% del valore nominale . Ad esempio: quando una batteria da 10kWh decade a 8kWh, si ritiene che abbia raggiunto il numero nominale di cicli .

In scenari di scarico parziali, il decadimento della capacità è più lento e il numero effettivo di cicli disponibile può superare il valore nominale (e . g ., il numero di cicli di fosfato di ferro al litio al 50% DOD può raggiungere 1.5-2 volte il valore nominale) .

Evita una scarica profonda

Prova a controllare la profondità di scarico entro il 50%(e . g ., 100%→ 50%), che può dimezzare il numero equivalente di cicli e estendere significativamente la durata della batteria .

Esempio: una batteria di fosfato di ferro al litio con 3000 cicli nominali (80% DOD) può effettivamente ciclare più di 6000 volte se utilizzato al 50% DOD .

Usa BMS per monitorare i cicli equivalenti

Visualizza il "numero di ciclo equivalente cumulativo" tramite l'app del sistema di accumulo di energia e pianifica il ciclo di sostituzione in anticipo in base ai dati di decadimento della capacità della batteria (come la percentuale di capacità rimanente) .

In combinazione con la strategia dei prezzi elettrici per bilanciare la ricarica e lo scarico

Se l'obiettivo è l'arbitraggio di picco-valle (come la ricarica durante le ore della valle e lo scarico durante le ore di punta), la scarica parziale (come il 30% -50% DOD) può essere utilizzato preferibilmente per ridurre il numero di cicli garantendo al contempo i profitti .}

Formula core: numero equivalente di cicli=profondità di scarica cumulativa (Dod totale) ÷ 100%

Principio chiave: lo scarico parziale viene accumulato in proporzione, minore è la profondità, più lento viene consumato il numero di cicli;

Ottimizzazione della vita: controllo della profondità di scarico<50% can make the actual battery life reach 1.5-2 times the nominal value.

Attraverso la logica di cui sopra, gli utenti possono valutare accuratamente la perdita dell'uso delle batterie di conservazione dell'energia fotovoltaica e pianificare razionalmente le strategie di funzionamento e manutenzione e sostituzione .