Datový list baterie může během několika řádků uvést 51.2 V, 100 Ah, 5.12 kWh a 6,000 cyklů. Protože čísla stojí vedle sebe, je snadné číst je jako žebříček: více voltů, více ampérhodin, více kilowatthodin, více cyklů. Tyto údaje však nepopisují totéž a i stejná jednotka může znamenat něco jiného, když se změní hranice měření nebo testovací podmínky.Vezměte dvě baterie: jednu s hodnocením 51.2 V a 100 Ah, druhou s 25.6 V a 200 Ah. Druhá má dvojnásobné Ah, ale když se započítá napětí, obě dávají stejnou jmenovitou energii: 51.2 × 100 = 5,120 Wh a 25.6 × 200 = 5,120 Wh. Jinými slovy, obě jsou v tomto jednoduchém jmenovitém výpočtu 5.12 kWh. Násobení je zkratka založená na jmenovitých hodnotách, ne měření toho, co vyjde při skutečném vybíjení. Napětí baterie se během provozu mění, takže skutečně dodaná energie patří k jiné otázce. Pro první srovnání však výpočet dělá přesně to, co je potřeba: převádí různé hodnoty Ah na stejný základ jmenovité energie. To je první užitečný návyk, který se lze z datového listu naučit: neporovnávejte Ah, dokud nezkontrolujete napětí za nimi. (samrepo.nlr.gov)
Problém čtení jednoho čísla po druhém
Napětí se často mylně chápe jako další měřítko toho, „kolik baterie“ dostáváte. Není. Jmenovité napětí je referenční hodnota používaná pro dimenzování a návrh, zatímco skutečné napětí baterie se během nabíjení a vybíjení mění. Bateriový model SAM to odráží tím, že odlišuje jmenovité napětí od dalších bodů na napěťové křivce, místo aby s napětím zacházel jako s pevným číslem. Označení 51.2 V tedy říká jmenovitou napěťovou třídu baterie, ne přesné napětí, které si udrží po celou dobu provozu. (samrepo.nlr.gov)
Pro kupujícího nebo instalatéra na tom záleží, protože jmenovitý štítek je jen výchozím bodem elektrické kompatibility. Baterie pracuje v určitém napěťovém rozsahu, zatímco měnič nebo PCS má svůj vlastní povolený rozsah bateriového vstupu a další požadavky na kompatibilitu. Dva produkty proto mohou na přední straně datového listu vypadat podobně a přesto vyžadovat odlišné integrační kontroly. Pro základní srovnání je praktická lekce jednodušší: jmenovité napětí není ani skóre kvality, ani samo o sobě důkaz, že baterie je kompatibilní s konkrétním měničem nebo PCS.
Údaj 5.12 kWh také potřebuje vlastní označení. SAM uvádí, že datové listy baterií mohou poskytovat jak jmenovitou kapacitu, tak menší dostupnou nebo použitelnou kapacitu. Také zachází s DC a AC veličinami odděleně, protože baterie připojená na AC straně prochází výkonovou konverzí, než energie dosáhne AC zátěže nebo sítě. Jmenovitá DC hodnota proto automaticky neznamená stejnou veličinu jako použitelná energie na svorkách baterie a ani jedna nepopisuje stejnou hranici měření jako energie dodaná po konverzi. (samrepo.nlr.gov)
Pokud jeden výrobce zdůrazňuje jmenovitou DC energii a jiný použitelnou energii, větší vytištěné číslo kWh nemusí znamenat větší použitelnou baterii. Stejný problém se objevuje, když se systémový AC údaj postaví vedle bateriového DC údaje. Než seřadíte dvě hodnoty kWh, nejprve se ujistěte, že popisují stejnou hranici. Pokud to datový list neříká, chybějící definice je součástí specifikace — ne něco, co se má hádat.
Počet cyklů potřebuje své testovací podmínky
„6,000 cyklů“ vypadá srozumitelněji než napětí nebo kapacita, ale není to kalendář. Životnost v cyklech je výsledek testu a podmínky za testem formují výsledek. Sandia National Laboratories provedly víceletou studii komerčních článků LFP, NCA a NMC při různých rychlostech vybíjení, hloubkách vybití a teplotě prostředí. I v rámci specifikací výrobce tyto různé cyklovací podmínky vedly k podstatným rozdílům v degradaci i v čase a počtu cyklů potřebných k dosažení 80% kapacity. (sandia.gov)
Hodnota 80 % ilustruje samostatnou část srovnání. Rychlost vybíjení, hloubka vybití a teplota ovlivňují, jak články během testu stárnou. Prahová hodnota zachování kapacity říká, kde se výsledek zaznamenává. Pokud jeden datový list počítá cykly do chvíle, kdy baterie dosáhne 80 % své původní kapacity, a jiný používá odlišný koncový bod, tato dvě čísla cyklů nepopisují stejný bod zastavení. Vyšší počet cyklů může být stále významný, ale až poté, co jsou podmínky a koncový bod sladěny.
Záleží také na tom, co bylo skutečně testováno. IEC 62620 pokrývá průmyslové lithiové články a baterie, včetně aplikací stacionárního ukládání energie, a umožňuje testovat menší jednotku jako reprezentativní pro baterii, pokud výrobce deklaruje testovanou jednotku. Je to užitečná připomínka, že výsledek cyklování na úrovni článku nelze bez dalších důkazů proměnit v tvrzení o celém racku nebo úložném systému. (webstore.iec.ch)
Ani dobře definovaný cyklický test nepřevádí cykly na kalendář. SAM odděluje kalendářní degradaci, která nastává s věkem bez ohledu na cyklování, od cyklické degradace spojené s používáním při nabíjení a vybíjení. Vydělení 6,000 číslem 365 dává asi 16.4 roku, ale to předpokládá jeden kvalifikovaný cyklus každý den za příslušných testovacích podmínek a stále nezohledňuje stárnutí mimo tyto cykly. Je to aritmetický převod, ne předpověď životnosti v provozu. (samrepo.nlr.gov)
Jakmile jsou tyto rozdíly jasné, známá čísla v datovém listu se používají mnohem snáze. Ah získává význam, když je zahrnuto napětí. kWh se stává srovnatelným, když se shodují hranice jmenovité, použitelné, DC a AC energie. Počet cyklů je užitečný, když jsou známy testovací podmínky, koncový bod a testovaná jednotka. Cílem není nedůvěřovat specifikacím; cílem je porovnávat stejné se stejným. Když se to podaří, čísla přestanou soutěžit o pozornost a začnou odpovídat na otázky, na které měla odpovídat.
