Technický list batérie môže v niekoľkých riadkoch uvádzať 51.2 V, 100 Ah, 5.12 kWh a 6,000 cyklov. Keďže tieto čísla stoja vedľa seba, ľahko sa čítajú ako poradie: viac voltov, viac ampérhodín, viac kilowatthodín, viac cyklov. Tieto údaje však neopisujú to isté a aj rovnaká jednotka môže znamenať niečo iné, keď sa zmení hranica merania alebo testovacie podmienky.Vezmime si dve batérie: jednu s hodnotou 51.2 V a 100 Ah, druhú s hodnotou 25.6 V a 200 Ah. Druhá má dvojnásobnú hodnotu Ah, no keď sa zahrnie napätie, obe poskytujú rovnakú menovitú energiu: 51.2 × 100 = 5,120 Wh a 25.6 × 200 = 5,120 Wh. Inými slovami, pri tomto jednoduchom menovitom výpočte sú obe 5.12 kWh. Násobenie je skratka založená na menovitých hodnotách, nie odpočet merača toho, čo vyjde počas skutočného vybíjania. Napätie batérie sa počas prevádzky mení, takže skutočne dodaná energia patrí k inej otázke. Na prvé porovnanie však výpočet robí presne to, čo treba: prevádza rôzne hodnoty Ah na rovnaký základ menovitej energie. To je prvý užitočný návyk pri čítaní technického listu: neporovnávajte Ah skôr, než skontrolujete napätie za nimi. (samrepo.nlr.gov)
Problém s čítaním jedného čísla naraz
Napätie sa často mylne považuje za ďalšie meradlo toho, „koľko batérie“ dostávate. Nie je ním. Menovité napätie je referenčná hodnota používaná pri dimenzovaní a návrhu, zatiaľ čo skutočné napätie batérie sa počas nabíjania a vybíjania mení. Model batérie SAM to odráža tým, že odlišuje menovité napätie od iných bodov na napäťovej krivke, namiesto toho, aby s napätím zaobchádzal ako s pevným číslom. Označenie 51.2 V vám teda hovorí menovitú napäťovú triedu batérie, nie presné napätie, ktoré si udrží počas celej prevádzky. (samrepo.nlr.gov)
Pre kupujúceho alebo inštalatéra je to dôležité, pretože menovité označenie je len východiskom pre elektrickú kompatibilitu. Batéria pracuje v určitom napäťovom rozsahu, zatiaľ čo menič alebo PCS má svoj vlastný povolený rozsah vstupu z batérie a ďalšie požiadavky na kompatibilitu. Dva produkty preto môžu na prvej strane technického listu vyzerať podobne, no stále vyžadovať odlišné integračné kontroly. Pri základnom porovnaní je praktické ponaučenie jednoduchšie: menovité napätie nie je hodnotenie kvality a samo osebe ani dôkaz, že batéria je kompatibilná s konkrétnym meničom alebo PCS.
Aj údaj 5.12 kWh potrebuje vlastné označenie. SAM upozorňuje, že technické listy batérií môžu uvádzať menovitú kapacitu aj menšiu dostupnú alebo použiteľnú kapacitu. Zároveň samostatne posudzuje DC a AC veličiny, pretože batéria pripojená na AC strane prechádza zariadením na premenu výkonu skôr, než energia dorazí k AC záťaži alebo do siete. Menovitá DC hodnota preto automaticky nie je tá istá veličina ako použiteľná energia na svorkách batérie a ani jedna neopisuje rovnakú hranicu merania ako energia dodaná po konverzii. (samrepo.nlr.gov)
Ak jeden výrobca zdôrazňuje menovitú DC energiu a druhý použiteľnú energiu, väčšie vytlačené číslo kWh nemusí znamenať väčšiu použiteľnú batériu. Rovnaký problém vzniká, keď sa systémová AC hodnota položí vedľa batériovej DC hodnoty. Skôr než zoradíte dve hodnoty kWh, najprv sa uistite, že opisujú tú istú hranicu. Ak to technický list nehovorí, chýbajúca definícia je súčasťou špecifikácie — nie niečo, čo treba hádať.
Počet cyklov potrebuje svoje testovacie podmienky
„6,000 cyklov“ vyzerá zrozumiteľnejšie než napätie alebo kapacita, no nie je to kalendár. Životnosť v cykloch je výsledok testu a podmienky za testom formujú výsledok. Sandia National Laboratories uskutočnili viacročnú štúdiu komerčných článkov LFP, NCA a NMC pri rôznych vybíjacích prúdoch, hĺbke vybitia a teplote prostredia. Aj v rámci špecifikácií výrobcu tieto rozdielne cyklické podmienky priniesli výrazné rozdiely v degradácii aj v čase a počte cyklov potrebných na dosiahnutie 80% kapacity. (sandia.gov)
Hodnota 80% ukazuje ďalšiu časť porovnania. Rýchlosť vybíjania, hĺbka vybitia a teplota ovplyvňujú, ako články počas testu starnú. Prah zachovania kapacity hovorí, kde sa výsledok zaznamenáva. Ak jeden technický list počíta cykly do okamihu, keď batéria dosiahne 80% svojej pôvodnej kapacity, a iný používa odlišný koncový bod, tieto dve čísla cyklov neopisujú rovnaké miesto zastavenia. Vyšší počet cyklov môže byť stále významný, ale až po zosúladení podmienok a koncového bodu.
Dôležité je aj to, čo sa v skutočnosti testovalo. IEC 62620 sa vzťahuje na priemyselné lítiové články a batérie vrátane stacionárnych aplikácií skladovania energie a umožňuje, aby sa menšia jednotka testovala ako reprezentatívna pre batériu, keď výrobca deklaruje testovanú jednotku. Je to užitočná pripomienka, že výsledok cyklovania na úrovni článku nemožno bez ďalších dôkazov premeniť na tvrdenie o celom racku alebo úložnom systéme. (webstore.iec.ch)
Aj dobre definovaný cyklický test nemení cykly na kalendár. SAM oddeľuje kalendárnu degradáciu, ktorá prebieha s vekom bez ohľadu na cyklovanie, od cyklickej degradácie spojenej s nabíjaním a vybíjaním. Vydeliť 6,000 číslom 365 dáva približne 16.4 roka, ale to predpokladá jeden kvalifikujúci cyklus denne za príslušných testovacích podmienok a stále nezohľadňuje starnutie mimo týchto cyklov. Je to aritmetický prepočet, nie prognóza životnosti v prevádzke. (samrepo.nlr.gov)
Keď sú tieto rozdiely jasné, známe čísla z technického listu sa používajú oveľa ľahšie. Ah má význam, keď sa zahrnie napätie. kWh je porovnateľné, keď sa zhodujú hranice menovitej, použiteľnej, DC a AC hodnoty. Počet cyklov je užitočný, keď sú známe testovacie podmienky, koncový bod a testovaná jednotka. Cieľom nie je nedôverovať špecifikáciám; cieľom je porovnávať rovnaké s rovnakým. Keď sa to podarí, čísla prestanú súťažiť o pozornosť a začnú odpovedať na otázky, na ktoré boli určené.
