SoC и DoD аккумулятора: что это и как их читать

Уровень заряда (SoC) говорит, насколько аккумулятор полон, глубина разряда (DoD) — какая часть его ёмкости уже использована. Это один и тот же аккумулятор, описанный с двух сторон: при SoC 70% израсходовано около 30% ёмкости, то есть DoD равен 30%. В упрощённой модели:

SoC (%) + DoD (%) = 100%

С этими двумя цифрами проще сравнить полезную ёмкость разных моделей и прикинуть, сколько дом продержится при отключении сети. И меньше шансов спутать номинальную ёмкость с той энергией, которой можно пользоваться каждый день.

Коротко

• SoC показывает, сколько энергии осталось, DoD — какая часть ёмкости израсходована. В упрощённой модели SoC + DoD = 100%.
• Полезная ёмкость = номинальная ёмкость × разрешённый DoD. У SE-F5 это 5,12 кВт·ч × 0,80 ≈ 4,1 кВт·ч на модуль, у двух модулей — примерно 8,2 кВт·ч.
• В гибридах Deye нижнюю границу задаёт порог Shutdown, рядом стоят пороги Low Batt и Restart. Резерв на каждый интервал суток задают целевым SoC в расписании Time of Use.
• У LiFePO4 ресурс слабо зависит от глубины разряда, поэтому резерв SoC выбирают под свои отключения.
• Если SoC на экране прыгнул после перезапуска, BMS уточнила оценку: энергия не появилась и не исчезла.

Что такое уровень заряда (SoC)

SoC — это оценка оставшейся в аккумуляторе энергии в процентах от полного заряда, каким его считает система.

• 100% SoC: аккумулятор заряжен до настроенного верхнего предела.
• 50% SoC: осталась примерно половина отслеживаемой ёмкости.
• 10% SoC: аккумулятор у нижней рабочей границы.

Слово «оценка» здесь не случайно. BMS не может заглянуть внутрь ячейки и пересчитать оставшуюся энергию. Она вычисляет SoC по току, напряжению и температуре через модель аккумулятора, а точность зависит от калибровки, баланса ячеек, возраста и условий работы.

Для владельца SoC — самая полезная цифра на каждый день: сколько энергии в аккумуляторе ещё есть.

Что такое глубина разряда (DoD)

DoD — доля ёмкости, отданная при разряде. Если полный аккумулятор отдал 60% отслеживаемой ёмкости, глубина этого разряда 60%, а SoC остался около 40%.

Через DoD производители задают рекомендуемое рабочее окно. Аккумулятор с рекомендуемым DoD 90% рассчитан на то, чтобы отдавать до 90% номинальной энергии в оговорённых условиях, а остаток держать как резерв: он защищает ячейки и оставляет BMS запас для служебных функций.

Чем выше DoD, тем больше полезной энергии с той же номинальной ёмкости. Но правило «чем выше, тем лучше» здесь не работает: вместе с DoD смотрят на ресурс в циклах, условия гарантии, ограничения по мощности и стратегию резерва.

Соотношение SoC и DoD в цифрах:

В процентах всё просто. С реальной энергией сложнее: ёмкость аккумулятора меняется с температурой, мощностью нагрузки, возрастом и потерями в системе. Зимой холодный аккумулятор при том же SoC отдаст заметно меньше киловатт-часов, чем летом.

Чем номинальная ёмкость отличается от полезной

Номинальная ёмкость — паспортная цифра, измеренная в заданных условиях теста. Полезной называют ту часть, которую можно использовать в разрешённом рабочем окне.

Упрощённая оценка:

Полезная ёмкость = номинальная ёмкость × разрешённый DoD

Возьмём SE-F5: 51,2 В, 100 А·ч, номинальная ёмкость 5,12 кВт·ч, рекомендуемый DoD 80%.

5,12 кВт·ч × 0,80 = 4,096 кВт·ч

Округлённо 4,1 кВт·ч на модуль. Два таких модуля параллельно дают 10,24 кВт·ч номинала, из них полезных 10,24 × 0,80 = 8,192 кВт·ч, то есть примерно 8,2 кВт·ч. Так и читается любая пара «номинальная / полезная ёмкость» в даташите.

До розеток дойдёт ещё меньше: у инвертора и проводки есть потери. Время работы в резерве зависит ещё и от ограничений инвертора и от того, как ведёт себя нагрузка.

Подберём систему под вашу задачу

Оставьте телефон — инженер перезвонит в рабочее время, ответит на вопросы по статье и подберёт оборудование. Бесплатно.

Смотреть в каталоге: купить гибридный инвертор Deye · все солнечные инверторы · аккумуляторы Deye

SE-G5.1-PRO-B159 000 ₽ · в наличии→

Перезвоните мне

Вопрос у инженера. Ответим в будни с 9:00 до 18:00 по Москве.

Нажимая «Перезвоните мне», вы даёте согласие на обработку персональных данных.

Резерв SoC в настройках инвертора

В гибридных инверторах Deye можно задать минимальный резерв SoC. Если минимум выставлен на 20%, в штатной работе система прекращает разряд на нагрузку около этого уровня, а остаток бережёт для резервного питания или защиты аккумулятора, смотря какой режим выбран.

У инверторов серий SG вроде SUN-6K-SG05LP1 или SUN-12K-SG04LP3 нижнюю границу задаёт порог отключения (Shutdown) в настройках аккумулятора в процентах SoC, а рабочий резерв на каждый интервал суток — целевой SoC в расписании работы по времени суток (Time of Use). Рядом с порогом отключения стоят порог предупреждения о низком заряде (Low Batt) и порог перезапуска (Restart) — уровень SoC, при котором работа возобновляется после отключения.

Большой резерв надёжнее на случай аварии сети, но уменьшает ёмкость, доступную для экономии по ночному тарифу или для собственного потребления от панелей. Маленький резерв каждый день отдаёт больше энергии, зато к моменту внезапного отключения в аккумуляторе может почти ничего не остаться.

Настройка зависит от того:

• как часто и надолго пропадает сеть;
• какие нагрузки должны работать в резерве;
• смогут ли панели подзарядить аккумулятор во время отключения;
• какой у вас тариф (двухтарифный счётчик, для бизнеса — плата за мощность);
• какая погода и сезон: зимой выработка панелей ниже, и дозарядить аккумулятор днём получается не всегда;
• что требуют производитель и условия гарантии.

Это скорее стратегическое решение, чем техническая настройка: у больницы резерв будет один, у дома, который экономит на ночном тарифе, — совсем другой.

Глубина разряда и ресурс

Цикл — не обязательно один проход от 100% до 0%. Наработку аккумулятора считают в эквивалентных полных циклах: два разряда по 50% в сумме дают примерно один полный цикл.

Глубокий разряд обычно нагружает ячейку сильнее мелкого, но универсального «идеального» DoD для всех литиевых аккумуляторов нет. На старение влияют химия, конструкция ячейки, температура, скорость заряда и разряда (C-rate), время, проведённое при высоком SoC, и алгоритмы управления.

Поэтому сравнивать ресурс разных моделей можно только с учётом условий теста. Например, для SE-G5.1-PRO-B Deye указывает рекомендуемый DoD 100% и приводит ресурс ≥6000 циклов при 25 °C, скорости заряда и разряда 0,5C и остаточной ёмкости 70%. Как читать эту строку даташита и во что превращаются «6000 циклов» на практике, разобрано в статье о ресурсе аккумулятора.

Это касается и минимального SoC в настройках инвертора. Если аккумулятор каждый вечер разряжается до порога, то чем он выше, тем мельче суточный цикл и тем меньше эквивалентных полных циклов набегает за год. Но у LiFePO4 зависимость ресурса от глубины разряда слабая, поэтому резерв выбирают под свои отключения, а не ради ресурса. Хотите беречь аккумулятор — проще взять ёмкость с запасом: тот же суточный расход даст меньше циклов.

Почему SoC на экране меняется скачком

Иногда SoC на экране прыгает на несколько процентов вверх или вниз. Обычно это случается после перезапуска или калибровочного цикла, иногда при смене температуры. Энергия при этом не появилась и не исчезла: BMS уточнила свою оценку. Что могло её сдвинуть:

• балансировка ячеек ближе к полному заряду;
• температура аккумулятора изменилась после тяжёлой нагрузки;
• аккумулятор давно не доходил до точки калибровки;
• ёмкость снизилась из-за старения;
• проблемы связи или настроек между аккумулятором и инвертором.

Калибровать аккумулятор стоит так, как написано в инструкции. Устраивать литиевому аккумулятору принудительный глубокий разряд ради «сброса» показаний не нужно, если этого прямо не требует штатная процедура.

Типичные ошибки

Считать 0% на экране пустой ячейкой. Ноль на экране — это нижняя граница, заданная системой, а не ячейка без остатка электрохимической энергии. Ниже остаётся скрытый защитный запас, который бережёт ячейки от повреждения.

Сравнивать номинальную ёмкость с энергией в розетке. Аккумулятор на 10 кВт·ч не обязательно отдаст приборам 10 кВт·ч. Между ними DoD, КПД преобразования, собственное потребление системы, температура и старение.

Менять пороги, не заглянув в гарантию. Работа вне рекомендованных настроек может отразиться на характеристиках и безопасности, да и гарантия окажется под вопросом. Спорные моменты лучше обсудить с монтажником или поставщиком.

Забывать про мощность. Энергия в кВт·ч говорит, как долго аккумулятор протянет нагрузку. Мощность в кВт — сможет ли она эту нагрузку вообще потянуть. Энергии может хватать на несколько часов, а большой пусковой ток аккумулятор всё равно не выдаст.

Обе цифры вместе

SoC говорит, сколько осталось сейчас, DoD — какую долю ёмкости вы используете. Вместе с полезной ёмкостью, мощностью и КПД они показывают, на что система способна в реальности. Резерв на отключения считайте от полезной ёмкости с учётом минимального SoC, а не от цифры на шильдике.