Aceitação de baterias no SAM: alinhar os passos de tempo e verificar a capacidade

Resumo

Para a aceitação de baterias independentes no SAM, alinhe os intervalos das metas de potência personalizadas com o passo de tempo selecionado para a simulação e, em seguida, compare as saídas de capacidade combinada, por envelhecimento de calendário e por ciclagem. O modelo configurável de Degradação por Ciclagem e Calendário deve selecionar a menor capacidade remanescente; os modelos internos de íons de lítio identificados por nome utilizam uma regra diferente.

Principais pontos

• Os passos de tempo para simulações de baterias independentes podem ser de 1, 5, 15, 20, 30 ou 60 minutos.
• O despacho personalizado FOM e as metas de potência de entrada BTM devem utilizar o mesmo intervalo da simulação.
• Confirme a opção exata de vida útil antes de aplicar uma regra de aceitação da degradação.
• Para a Degradação por Ciclagem e Calendário, compare a capacidade combinada com a menor capacidade remanescente por envelhecimento de calendário ou por ciclagem.
• Guarde as entradas de vida útil, as configurações de substituição e as três saídas de capacidade correspondentes para análise.
• Utilize evidências de degradação do fabricante para avaliar a aplicabilidade ao produto; a aceitação da configuração da simulação não estabelece uma garantia de vida útil.

1. Definir o escopo da aceitação e alinhar os passos de tempo

Para uma execução de aceitação da vida útil de baterias independentes no SAM, exija duas verificações: o intervalo das metas de potência deve corresponder ao passo de tempo da simulação para o modo de despacho aplicável, e o modelo selecionado de Degradação por Ciclagem e Calendário deve apresentar o menor dos valores de capacidade remanescente por ciclagem e por envelhecimento de calendário. Trate isso como a aceitação de uma configuração de simulação e de seus resultados; isso não estabelece a vida útil garantida de um produto de bateria.

A ajuda do SAM sobre Passo de Tempo da Simulação explica que baterias independentes não possuem um arquivo meteorológico nem um perfil de geração a partir dos quais o SAM possa determinar o passo de tempo da simulação. Portanto, o usuário o define explicitamente. Os valores permitidos são 1, 5, 15, 20, 30 e 60 minutos. Ao utilizar Despacho conforme série temporal personalizada para baterias à frente do medidor (FOM) ou Inserir metas de potência da bateria para baterias atrás do medidor (BTM), o passo de tempo da série de metas deve ser igual ao passo de tempo da simulação. Ajuda do SAM: Passo de Tempo da Simulação

Antes de aceitar uma execução, peça ao analista que identifique a opção de despacho e apresente tanto a configuração da simulação quanto o intervalo da série de metas. Se forem diferentes, exija um conjunto de entradas corrigido e uma nova execução. Este é um procedimento de aceitação recomendado com base no requisito de correspondência do SAM; a ajuda não prescreve um método de reamostragem.

2. Confirmar o modelo de vida útil e suas entradas

Registre a opção exata de vida útil antes de interpretar os resultados de degradação. O SAM distingue Degradação por ciclagem e calendário, Li-ion NMC/Graphite e Li-ion LMO/LTO. A opção configurável de Degradação por Ciclagem e Calendário utiliza a menor capacidade remanescente entre seus dois mecanismos. Os dois modelos internos de íons de lítio identificados por nome, por sua vez, combinam de forma aditiva a degradação por envelhecimento de calendário e por ciclagem. Não aplique a regra de aceitação da capacidade mínima a esses modelos internos. Ajuda do SAM: Vida Útil da Bateria

Para o modelo configurável, a degradação por ciclagem depende dos dados de perda de capacidade em função do número de ciclos decorridos e da profundidade média de descarga. Os dados personalizados de ciclagem exigem pelo menos três linhas. Com múltiplos valores de profundidade de descarga, o SAM utiliza interpolação bilinear; com um único valor de profundidade de descarga, a ajuda descreve um cálculo do número de ciclos utilizando contagem rainflow. Ajuda do SAM: Vida Útil da Bateria

A degradação por envelhecimento de calendário representa a redução da capacidade com a idade, independentemente da ciclagem. O SAM oferece as opções Nenhuma, Empírica e Personalizada. Nenhuma ignora a degradação por envelhecimento de calendário; a opção empírica considera tempo, temperatura e estado de carga; os dados personalizados expressam a idade em dias e a capacidade remanescente como porcentagem da capacidade nominal total. Para um teste destinado a exercitar ambos os mecanismos, recomenda-se utilizar uma opção ativa de degradação por envelhecimento de calendário e documentar suas entradas. Ajuda do SAM: Vida Útil da Bateria

3. Comparar as três saídas de capacidade em passos de tempo correspondentes

Solicite estas variáveis de resultados da simulação em conjunto:

• Capacidade relativa da bateria em relação à capacidade nominal
• Capacidade relativa da bateria em relação à capacidade nominal (calendário)
• Capacidade relativa da bateria em relação à capacidade nominal (ciclagem)

A ajuda do SAM sobre Vida Útil da Bateria identifica explicitamente essas variáveis para verificar o comportamento de capacidade mínima. Em cada passo de tempo inspecionado, compare o resultado combinado com o menor valor de capacidade remanescente entre as duas saídas específicas dos mecanismos. Utilize passos de tempo correspondentes e uma base percentual consistente. Ajuda do SAM: Vida Útil da Bateria

O exemplo do próprio documento apresenta uma capacidade remanescente por ciclagem de 75% e uma capacidade remanescente por envelhecimento de calendário de 87%. Nesse exemplo, o SAM define a capacidade disponível como 75%. Essas porcentagens representam a capacidade remanescente; não são duas perdas a serem somadas antes de calcular o resultado combinado. Ajuda do SAM: Vida Útil da Bateria

Como método de aceitação recomendado, guarde as comparações nos pontos em que os valores específicos dos mecanismos diferem, para que a seleção da menor capacidade fique visível. Acorde qualquer tolerância de comparação antes da análise e documente-a como uma escolha de aceitação do projeto. A descrição citada da capacidade mínima não especifica uma tolerância numérica de aceitação. Investigue uma divergência verificando a opção de vida útil selecionada, o alinhamento das saídas e a configuração de substituição antes de aprovar a configuração do modelo.

4. Registrar as configurações de substituição e guardar uma execução que possa ser analisada

As configurações de substituição devem constar no registro de aceitação porque o SAM pode substituir baterias quando a capacidade atinge um limite especificado ou de acordo com um cronograma fixo. Uma substituição programada pode especificar a porcentagem da capacidade nominal substituída em cada ano selecionado, independentemente da degradação. Com Sem substituições, o SAM opera sem bateria após o esgotamento da capacidade de armazenamento disponível. Ajuda do SAM: Vida Útil da Bateria

Para uma verificação específica da degradação, recomenda-se inspecionar um período sem eventos de substituição ou identificar claramente esses eventos nos resultados. Não altere silenciosamente as premissas de substituição do projeto para obter uma comparação mais simples.

Peça ao analista que guarde a versão do aplicativo SAM utilizada, as entradas do projeto, a seleção de despacho, o intervalo da série de metas, as tabelas de vida útil, a opção de degradação por envelhecimento de calendário, as configurações de substituição e as três saídas de capacidade. Registrar a versão do aplicativo é uma recomendação de reprodutibilidade, não uma afirmação sobre informações de versão nas páginas de ajuda.

Aceite a verificação da configuração quando o intervalo de metas aplicável corresponder a um passo de tempo permitido para a simulação e os resultados demonstrarem a regra documentada de capacidade mínima para o modelo configurável selecionado. A documentação do SAM sobre Vida Útil da Bateria descreve o comportamento do modelo; ela não estabelece a durabilidade de um produto de modelo específico nem uma garantia do fornecedor. Antes de utilizar a execução em uma decisão de aquisição, solicite os dados de degradação aplicáveis do fabricante da bateria e verifique se a composição química inserida, os dados de profundidade de descarga e as premissas de envelhecimento de calendário representam o equipamento proposto e as condições de operação.

Perguntas frequentes

Por que é necessário inserir o passo de tempo da bateria independente?

A ajuda do SAM sobre Passo de Tempo da Simulação informa que não há arquivo meteorológico nem perfil de geração a partir dos quais determiná-lo.

Quais intervalos de simulação são permitidos?

O SAM permite 1, 5, 15, 20, 30 e 60 minutos para baterias independentes.

Quando os intervalos das metas de potência e da simulação devem corresponder?

Eles devem corresponder para o Despacho conforme série temporal personalizada FOM e para Inserir metas de potência da bateria BTM.

A Degradação por Ciclagem e Calendário soma ambas as perdas?

Não. Essa opção configurável define a capacidade disponível como a menor das capacidades remanescentes por envelhecimento de calendário e por ciclagem.

Quais saídas demonstram esse comportamento?

Compare a Capacidade relativa da bateria em relação à capacidade nominal com suas correspondentes de calendário e ciclagem em passos de tempo correspondentes.

A regra do mínimo se aplica a todas as opções de vida útil do SAM?

Não. A ajuda sobre Vida Útil da Bateria descreve uma degradação aditiva para os modelos internos Li-ion NMC/Graphite e Li-ion LMO/LTO.

Quais requisitos dos dados personalizados de vida útil devem ser verificados?

Os dados personalizados de ciclagem precisam de pelo menos três linhas. Os dados personalizados de calendário utilizam a idade da bateria em dias e a capacidade como porcentagem da capacidade nominal total.

Como os eventos de substituição devem ser tratados durante a análise?

Registre a configuração de substituição e identifique os eventos nos resultados. Para uma verificação específica, inspecione um período sem substituições quando for viável.