Ecuaciones de velocidad C y tiempo de ejecución de la batería
Los cálculos del paquete utilizan voltios, amperios-hora y corriente. Los cálculos del proyecto utilizan MW y MWh. Ambos aplican la ventana SOC, SOH y la eficiencia seleccionadas para estimar la energía entregada.
E = V × AhC-rate = I / AhP-rate = MW / MWht = Erated × ΔSOC × SOH × η / Pdonde:
- E
- Energía de la batería[Wh, kWh, or MWh]
- Ah
- Capacidad de carga[Ah]
- ΔSOC
- SOC superior menos SOC inferior como decimal
- SOH
- Factor de estado de salud restante
- η
- Eficiencia de descarga
- t
- Tiempo de ejecución estimado de potencia constante o corriente constante[h]
El tiempo de ejecución real depende de la caída de voltaje, la química de la celda, la temperatura, la tasa C, el corte de BMS, la eficiencia del PCS, la energía auxiliar, la degradación y los límites de la garantía.
Cómo calcular el tiempo de ejecución de la batería
Elija entradas V/Ah/A a nivel de paquete o entradas MW/MWh a nivel de proyecto. Luego aplique los límites de SOC superiores e inferiores, el estado de salud y la eficiencia de descarga para estimar la energía entregada utilizable y el tiempo de ejecución.
- Calcular la energía nominal.
- Aplicar ventana operativa SOC.
- Aplicar SOH y eficiencia.
- Divida la energía utilizable por la potencia de descarga.
- Verifique BMS, PCS, temperatura y límites de garantía.
Ejemplo de paquete de tasa C
Un paquete de 48 V y 200 Ah almacena 9,6 kWh nominalmente. A 100 A, la velocidad es de 0,5 C. Con una ventana de 80 % de SOC, 100 % de SOH y 95 % de eficiencia, la energía entregada es de aproximadamente 7,3 kWh y el tiempo de funcionamiento a voltaje constante es de aproximadamente 1,52 horas.
Tasa C = 100/200 = 0,5C
Utilizable = 9,6 × 0,8 × 1,0 × 0,95 = 7,30 kWh
BESS P-tasa y duración
Un sistema de 50 MW/200 MWh tiene una velocidad nominal de 0,25P y una duración nominal de cuatro horas. La ventana operativa de SOC, la degradación, la pérdida de PCS y los auxiliares reducen la duración de la entrega.
Por qué el tiempo de ejecución real difiere
El voltaje de la celda cambia durante la descarga, la capacidad depende de la temperatura y la velocidad, los cortes de BMS limitan la ventana utilizable y los convertidores tienen pérdidas dependientes de la carga. Utilice curvas de potencia y energía utilizable garantizadas para los compromisos finales del proyecto.
Supuestos
- Corriente o potencia de descarga constante
- SOC, SOH y la eficiencia son factores de planificación independientes
- La caída de voltaje, el consumo auxiliar, la temperatura y la dinámica de corte de BMS no están modelados
Advertencias importantes
- El tiempo de funcionamiento de la batería no es perfectamente lineal en todas las velocidades, temperaturas, químicas o edades de C.
- Utilice límites de BMS, datos de celda, condiciones de garantía, curvas de eficiencia de PCS y definiciones de energía utilizable garantizada para el diseño final.