Displej batérie môže ukazovať 70% SOC, zatiaľ čo systém je nakonfigurovaný na prevádzku medzi 90% a 20% SOC a batéria sa môže vybíjať až do 0.5C. Všetky tri čísla opisujú tú istú batériu, ale odpovedajú na odlišné otázky. Jedno hovorí, kde sa batéria nachádza teraz. Ďalšie definuje, akú časť rozsahu nabitia je systém ochotný používať. Tretie opisuje, ako rýchlo sa môže náboj pohybovať dovnútra alebo von vzhľadom na kapacitu batérie. Keď sa čítajú ako tri verzie otázky „koľko batérie zostáva“, začína zmätok.State of charge, alebo SOC, je východiskom, pretože opisuje aktuálnu úroveň nabitia batérie. IEEE opisuje SOC ako zostávajúcu elektrickú energiu v článku alebo packu vyjadrenú ako percento použiteľnej kapacity za aktuálnych podmienok. V praxi sa SOC odhaduje, nie priamo číta z jedného merania, takže zobrazené percento je odhad stavu, nie druhý názov pre kWh hodnotu batérie. Dve batérie veľmi odlišných veľkostí môžu byť obe na 70% SOC. Percento umiestňuje každú batériu vzhľadom na jej vlastnú kapacitnú referenciu; neznamená, že ktorákoľvek z nich obsahuje 70 kWh. (technav.ieee.org) SOC si netreba mýliť ani so state of health, alebo SOH: SOC opisuje aktuálny stav nabitia, zatiaľ čo SOH opisuje schopnosť batérie ukladať a dodávať energiu vzhľadom na referenciu, napríklad novú batériu. (analog.com)
Percento potrebuje referenciu
Depth of discharge, alebo DoD, sa pozerá na tú istú batériu z opačnej strany. Analog Devices definuje DoD ako percento kapacity, ktoré bolo vybité vzhľadom na menovitú kapacitu. Pri zjednodušenej konvencii, v ktorej SOC a DoD používajú rovnakú referenciu a ignorujú sa úpravy starnutia alebo účinnosti, sa pohybujú opačnými smermi: 100% SOC zodpovedá 0% DoD a 20% SOC zodpovedá približne 80% DoD z plného stavu. Tento vzťah je užitočný, ale nie je dôvodom považovať každú zmenu SOC automaticky za ekvivalentné tvrdenie o DoD. Referencia je stále dôležitá. (analog.com)
Rozdiel sa stáva praktickým, keď systém ukladá prevádzkové okno. Dokumentácia System Advisor Model, ktorú spravuje National Laboratory of the Rockies, chápe minimálne a maximálne SOC ako dispečerské limity. Minimálne SOC 20% napríklad bráni modelu vybíjať pod 20% dostupnej kapacity; maximálne SOC nastavuje hornú hranicu nabíjania. Ak sa batéria prevádzkuje medzi 90% a 20% SOC, povolené okno má rozsah 70 percentuálnych bodov. Opisuje to prevádzkový rozsah bez predpokladu, že výrobca alebo softvérové rozhranie používa „70% DoD“ presne tým istým spôsobom. SAM tiež uvádza, že jeho limity SOC sú percentá dostupnej kapacity, ktorá sa môže časom meniť. (samrepo.nlr.gov)
Okno SOC preto nie je to isté ako výpočet dodanej energie. Batéria na 70% SOC je niekde vo svojom povolenom rozsahu nabitia, ale samotné číslo nehovorí, koľko AC kilowatthodín ešte môže doraziť k záťaži. Menovitá verzus použiteľná kapacita a hranice merania DC verzus AC sú samostatné otázky. Užitočný návyk je tu jednoduchší: oddeľte aktuálny stav batérie od prevádzkových limitov okolo tohto stavu. Samotný SAM odlišuje menovitú kapacitu batérie od menšej dostupnej alebo použiteľnej kapacity a pri batérii pripojenej na AC strane posudzuje premenu výkonu samostatne. (samrepo.nlr.gov)
C-rate pridáva chýbajúci rozmer: rýchlosť
SOC a prevádzkové okno hovoria o polohe a rozsahu. C-rate pridáva rýchlosť. SAM definuje vybíjací C-rate ako vybíjací prúd delený menovitou kapacitou a na úrovni batériového banku používa C-rate aj ako výkon delený menovitou energetickou kapacitou. Práve normalizácia robí tento pojem užitočným. Pri batérii 100 Ah je 100 A hodnotou 1C a 50 A hodnotou 0.5C. Rovnaké označenia možno použiť na väčšiu alebo menšiu batériu, pretože prúd sa vyjadruje vzhľadom na vlastnú kapacitu danej batérie. (samrepo.nlr.gov)
Známe pravidlo „1C znamená jednu hodinu“ vychádza z tohto vzťahu, ale je to idealizovaný výklad, nie záruka doby prevádzky. Ak by batéria 100 Ah dokázala dodať celých menovitých 100 Ah pri konštantných 100 A, aritmetika dá jednu hodinu; pri 50 A, čiže 0.5C, dá dve hodiny. Reálny systém môže začať pod 100% SOC, zastaviť sa pri minimálnom SOC, naraziť na vypínaciu podmienku alebo mať použiteľnú kapacitu odlišnú od menovitej hodnoty. C-rate hovorí o rýchlosti nabíjania alebo vybíjania. Nesľubuje, ako dlho kompletný úložný systém podporí záťaž. Vlastné systémové príklady SAM robia rovnaké rozlíšenie tým, že definujú C-rate z výkonu batérie a menovitej energie, pričom limity SOC posudzujú samostatne. (samrepo.nlr.gov)
Teraz sa vráťme k úvodnému tvrdeniu: batéria je na 70% SOC, pracuje medzi 90% a 20% SOC a môže sa vybíjať až do 0.5C. Prvé číslo umiestňuje batériu v jej rozsahu nabitia. Druhá dvojica nastavuje hranice, v ktorých ju systém zvyčajne plánuje prevádzkovať. DoD opisuje, koľko kapacity bolo vybité vzhľadom na uvedenú referenciu, zatiaľ čo C-rate hovorí o rýchlosti vybíjania vzhľadom na kapacitu. Žiadne z týchto čísel nie je hodnotenie kvality a žiadne nenahrádza ostatné. Spolu opisujú stav, hĺbku alebo rozsah používania a rýchlosť.
Keď sa percento alebo C-rate objaví v technickom liste, na riadiacej obrazovke alebo v technickom článku, nezačínajte otázkou, či je číslo vysoké alebo nízke. Opýtajte sa, čo opisuje a aká referencia stojí za ním. Je to aktuálny stav batérie, množstvo vybitej kapacity, limity prevádzkového okna alebo rýchlosť, akou sa náboj pohybuje? Keď je táto otázka zodpovedaná, SOC, DoD a C-rate prestanú vyzerať ako tri kúsky žargónu a začnú opisovať rôzne časti toho istého prevádzkového obrazu.
