放電深度

放電深度( DoD ) は、充電式バッテリーの動作において重要なパラメータです。商業的および科学的な情報源には、2 つの異なる定義があります。放電深度は次のように定義されます。

1. 定期的に充電されたバッテリーから取り除かれるバッテリー容量の最大割合（Ahで示される）。^{[1] [2] [3] [4]}「充電済み」は必ずしも完全にまたは100  ％充電されたことを指すのではなく、バッテリー充電器が充電を停止する充電状態（SoC）を指し、これはさまざまな技術によって達成されます。
2. バッテリーの（完全に）充電された状態に対して現在バッテリーから除去されている容量の割合。完全に充電されたバッテリーの場合、放電深度は充電状態と簡単な式で結びついています。放電深度は充電状態の補完であり、一方が増加するともう一方は減少します。この定義は主に科学的な情報源で見つかります。^{[5] [6] [7] [8] [9]}${\displaystyle \mathrm {DoD} =1-\mathrm {SoC} }$

したがって、放電深度は、(1) 放電に通常使用される範囲の大きさ、または (2)現在の充電量、またはバッテリーから除去された容量の割合を指します。混乱を避けるために、DoD の正確な意味は、特定のコンテキストで明確にする必要があります。また、両方の定義において、充電されたバッテリーの SoC が 100 % であるか、別の値であるかは未定義のままです。この基準値は、(1)動作に使用される絶対 SoC の上限と下限、または (2)絶対 SoC の 現在の値を完全に説明するために必要です。

二次電池は、使用中に、一定の範囲内の充電状態内で繰り返し充電と放電を繰り返す。多くの種類の電池では、過充電や深放電が発生しないようにすることが安全上の理由から有益であり、必須である場合もある。悪影響を防ぐために、電池管理システムまたは充電器は、電池が SoC に関して極端なレベルにならないようにし、SoC を 0 % から 100 % の間の狭い範囲に制限し、放電深度を100 % 未満に下げることがある (以下の例を参照)。これは、定義 (1) の意味での DoD に対応する。

AGMのようなあらゆる種類の鉛蓄電池など、既知のほぼすべての充電式電池技術では、放電深度と電池のサイクル寿命の間に^{相関関係があります。 [10]} LiFePO
₄例えば、バッテリーの場合、サイクル寿命を大幅に延ばすために充電状態が15%から85%の範囲に制限されることが多く、その結果DoDは70%になります。^[3]

充電状態は通常、パーセント ポイント (0 % = 空、100 % = 満充電) で表されますが、放電深度はAh単位(例: 50 Ah バッテリーの場合、0 Ah は満充電、50 Ah は空) またはパーセント ポイント (100 % は空、0 % は満充電) で表されます。バッテリーの容量は、公称定格よりも高くなることもあります。したがって、放電深度の値が公称値を超える可能性があります (例: 50 Ah バッテリーの場合、55 Ah、つまり 110 %)。

定義（2）を用いて、充電された90Ahの電池を50Aの定電流で20分間放電した場合の放電深度は次のように計算される。

${\displaystyle \mathrm {DoD} ={\frac {50{\text{ A}}\cdot {\frac {20{\text{ 分}}}{60{\text{ 分}}}}{\text{ 時間}}}{90{\text{ Ah}}}}\cdot 100\%=18.522\%.}$

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