Equações de taxa C e autonomia da bateria
Os cálculos do conjunto usam volts, ampere-horas e corrente. Os cálculos do projeto usam MW e MWh. Ambos aplicam a janela SOC selecionada, SOH, e rendimento para estimar a energia fornecida.
E = V × AhC-rate = I / AhP-rate = MW / MWht = Erated × ΔSOC × SOH × η / Pem que:
- E
- Energia da bateria[Wh, kWh, or MWh]
- Ah
- Capacidade de carga[Ah]
- ΔSOC
- SOC superior menos SOC inferior em decimal
- SOH
- Fator de estado de saúde remanescente
- η
- Rendimento da descarga
- t
- Estimativa de potência constante ou autonomia constante[h]
O tempo real de funcionamento depende da queda de tensão, da química das células, da temperatura, da taxa C, do corte pelo BMS, do rendimento do PCS, da potência auxiliar, da degradação e dos limites da garantia.
Como calcular a autonomia da bateria
Escolha entradas V/Ah/A de nível do conjunto ou entradas MW/MWh de nível de projeto. Em seguida, aplique limites SOC superiores e inferiores, estado de saúde e rendimento de descarga para estimar energia e autonomia disponíveis.
- Calcular a energia nominal.
- Aplicar a janela de operação SOC.
- Aplicar SOH e rendimento.
- Divida a energia utilizável pela potência de descarga.
- Verifique os limites de BMS, PCS, temperatura e garantia.
Exemplo da taxa C do conjunto
Um conjunto de 48 V e 200 Ah armazena nominalmente 9,6 kWh. A 100 A, a taxa é 0,5C. Com uma janela de 80% do SOC, 100% de SOH e 95% de rendimento, a energia fornecida é de cerca de 7,3 kWh e a autonomia à tensão constante é de cerca de 1,52 horas.
Taxa C = 100 / 200 = 0,5C
Eutilizável = 9,6 × 0,8 × 1,0 × 0,95 = 7,30 kWh
BESS Taxa P e duração
Um sistema de 50 MW / 200 MWh tem uma taxa nominal de 0,25P e uma duração nominal de quatro horas. A janela de SOC em funcionamento, a degradação, as perdas do sistema de conversão de potência (PCS) e os serviços auxiliares reduzem a duração efetivamente fornecida.
Por que razão a autonomia real é diferente
A tensão das células varia durante a descarga, a capacidade depende da temperatura e da taxa de descarga, os limites de corte do BMS reduzem a janela utilizável e os conversores apresentam perdas dependentes da carga. Para compromissos finais do projeto, utilize curvas garantidas de energia utilizável e de potência.
Pressupostos
- Corrente ou potência de descarga constante
- SOC, SOH e rendimento são fatores de planeamento independentes
- A inclinação da tensão, o consumo auxiliar, a temperatura e a dinâmica de corte do BMS não são modelados
Avisos importantes
- A autonomia da bateria não é perfeitamente linear em todas as taxas C, temperaturas, químicas ou idades.
- Utilize limites BMS, dados de células, condições de garantia, curvas de rendimento PCS e definições de energia utilizável garantidas para o projeto final.