Az akkumulátor kisütési mélysége (DoD – Depth of Discharge) és annak hatása az
élettartamra

Minden újratölthető akkumulátornak (akkumulátor) van egy névleges kapacitása, amely az
elérhető maximális energia mennyiségét jelenti, azaz 100%. Ezt a kapacitást azonban nem
lehet teljes mértékben kihasználni. Az akkumulátor kapacitásának mindkét határán – a felső
(100%) és az alsó (0%) – kritikus pontok jelentkeznek, amelyek az akkumulátor cellák
károsodásához vezethetnek. Ez magában foglalja a dendritek képződését (rövidzárlat az anód
és a katód között), illetve az akkumulátor gyorsabb elhasználódását.

Mi az akkumulátor kisütési mélysége (DoD)?

A Depth of Discharge (DoD) az akkumulátor kapacitásának azon százalékát jelenti, amelyet
az adott kapacitáshoz képest kisütöttek. Például a 80%-os DoD azt jelenti, hogy az
akkumulátort a névleges kapacitásának 80%-ára merítették le, míg a fennmaradó 20%
tartalék.

Az akkumulátor élettartamának maximalizálása érdekében nemcsak a maximális töltési és
kisütési áramokat (C), hanem a DoD értéket is figyelni kell. A magasabb DoD nagyobb
kihasználhatóságot, ugyanakkor gyorsabb elhasználódást jelent.


A DoD hatása az akkumulátor élettartamára

Általánosságban elmondható, hogy minél alacsonyabb a DoD, annál hosszabb az akkumulátor
élettartama. Ennek oka, hogy csökken az akkumulátor celláinak extrém körülményekkel
szembeni kitettsége, ami növeli az elhasználódás kockázatát.

Az akkumulátor élettartama különböző DoD értékeknél:

  • DoD 50 %: Leghosszabb élettartam, hosszú távú stabilitást igénylő alkalmazásokhoz
    ideális.
  • DoD 80 %: Kiegyensúlyozott kompromisszum a kapacitás és az élettartam között, a
    legtöbb szabványos alkalmazáshoz alkalmas.
  • DoD 95 %: Maximális kapacitáskihasználás, de jelentősen csökkentett élettartam.
    Olyan alkalmazásoknál használatos, ahol a nagy kapacitás a legfontosabb, de gyorsabb
    elhasználódással jár.

DoD alkalmazási példák a gyakorlatban:

  • Otthoni akkumulátorrendszerek: A DoD körülbelül 80%-os szintje ajánlott, amely
    kiegyensúlyozza a kapacitást és az élettartamot.
  • Ipari rendszerek: A 90%-os DoD olyan alkalmazásokhoz alkalmas, amelyek
    nagyobb energiát igényelnek.
  • Kereskedelmi rendszerek: Egyes ügyfelek akár 95%-os DoD-t is választanak, de ez
    fejlettebb rendszereket és folyamatos ellenőrzést igényel.

Optimális DoD érték

Az élettartam és a felhasználható kapacitás közötti leggyakoribb kompromisszum a 80% és
90%
közötti DoD. Például egy 1 MWh kapacitású akkumulátor esetében ez 800–900 kWh
ténylegesen kihasználható kapacitást jelent. Ez az érték elegendő puffert biztosít az
akkumulátor celláinak védelméhez, miközben megfelelő kihasználhatóságot garantál.

Az SVR (Short Voltage Response) alkalmazásokhoz szánt rendszerek esetében egyes
ügyfelek 95%-os DoD-t igényelnek. Ez a megközelítés azonban kockázatos, mivel az alsó
puffert mindössze 2,5%-ra csökkenti. Ez gyorsabb elhasználódáshoz és az SoH (State of
Health) értékek romlásához vezethet.


Grafikus ábrázolás:

1. A DoD érték és a ciklusok száma közötti kapcsolat

A következő grafikon azt mutatja, hogy a különböző DoD értékek hogyan befolyásolják az akkumulátor által kezelhető ciklusok teljes számát. A magasabb DoD értékek alacsonyabb ciklusszámot eredményeznek, ami azt mutatja, hogy kompromisszumot kell találni.




2. Lebomlás veszélye magas DoD mellett

A táblázat összehasonlítja az SoH értékeket 1000 ciklus után 80%, 90% és 95% DoD mellett.

DoDCiklusok számaSoH 1000 ciklus után
80 %5000+90 %
90 %3000–400080 %
95 %2000–300070 %

3. Az alkalmazás által javasolt DoD

  • Háztartások: 80-85%
  • Ipari alkalmazások: 80-90%
  • SVR alkalmazások: 90-95%

Következtetés

A kisülési mélység (DoD) beállítása kulcsfontosságú tényező az akkumulátor élettartamának maximalizálásában. A túl magas DoD érték lerövidítheti az akkumulátor élettartamát, míg a túl alacsony érték csökkenti a használható kapacitást. A kulcs az optimális érték megtalálása, amely egyensúlyban tartja a kapacitást és a hosszú távú fenntarthatóságot. A paraméterek beállításánál fontos figyelembe venni a felhasználási sajátosságokat, és előnyben részesíteni az akkumulátor tárolás minőségét.