Definições padrão de carga/descarga e SOH/SOC do sistema de armazenamento de energia

D-Cube 储能系统充放电与 SOH/SOC 标准定义

适用范围: 弘正 D-Cube 系列 261 / 418 / 5016 kWh 三种典型规格

1 典型型号额定参数

说明：标称容量按 $S(rated) = E(rated) / U(avg,cell)$ 计算，单体平均工作电压取 LFP 典型值 3.2 V。详细电气配置（pack 数、单体串联数、串并联拓扑）见各型号技术规格书。

2 锂离子单体充放电循环

完整定义：先把电放到 2.9 V，再用恒流方式充到 3.65 V，然后再放到 2.9 V——这一整套算 1 次循环。

关键要素：

• 截止条件：单体电压（非系统 SOC）
• 放电截止电压：2.9 V（D-Cube 工作电压窗口下限）
• 充电截止电压：3.65 V
• 充电方式：恒流（CC）
• 单体 DoD：100%（相对单体电压区间）

与电芯规格书的边界：本节给出的 2.9 V-3.65 V 为 D-Cube 系统 BMS 强制执行的工作电压窗口；电芯规格书中标注的电芯安全工作电压通常为 2.5 V-3.65 V（厂家规格），更宽的电压区间是为极限测试保留的工程余量，系统运行时不会触及。

3 D-Cube 系统层循环

完整定义：系统从 100% SOC 放电至 5% SOC，再充电至 100% SOC，算 1 次系统循环。

关键要素：

• 截止条件：系统 SOC（非单体电压）
• 系统放电截止 SOC：5%
• 系统充电截止 SOC：100%
• 实际可用能量 = 95% × 标称能量
• 系统 DoD：95%（相对可用能量区间）

3.1 单体循环 vs 系统循环 对比

4 用安时积分法计算SOH

安时积分法是通过对电池充放电电流随时间积分，计算已充入或放出的电量，从而推算电池剩余容量（SOC）或评估电池健康度（SOH）的方法。

4.1 核心公式

SOC 实时计算：

$$SOC(t) = SOC(t_0) + \frac{1}{C_{rated}} \times \int_{t_0}^{t} I(\tau) \, d\tau$$

其中：

• I(τ) = 瞬时电流（充电为正，放电为负）
• C(rated) = 电池额定容量（Ah）
• SOC(t₀) = 起始 SOC 值

SoH 计算：

$$SOH(t) = \frac{\text{实际可用容量}(t)}{S_{rated}}$$

实际可用容量由 BMS 通过长期累加充放电 Ah 数推算——比如放出的累计 Ah 数达到 S(rated) 时记为一次完整放电，结合满充自动校准点修正。

4.2 工作原理

充电过程：电流传感器实时测量充电电流（正值），BMS 以毫秒级采样率累加 ∫I dt，得到"已充入 Ah 数"，并据此推算 SOC 上升。

放电过程：电流传感器实时测量放电电流（负值），BMS 继续累加但方向相反，得到"已放出 Ah 数"，并据此推算 SOC 下降。

举例：261kWh 柜（S(rated) = 81,640 Ah）

• 起始 SOC = 50%，即已充入 40,820 Ah
• 以 314A 恒流放电 1 小时：放出 314 Ah
• 新 SOC = (40,820 - 314) / 81,640 = 49.62%

6 SOC 校准方式

SOC（State of Charge，荷电状态）由 BMS 在系统充满时自动校准为 100%。

工作原理：

1. 系统每次充电至满充状态（达到充电截止条件）时，BMS 自动将 SOC 重置为 100%
2. 充满判定依据：单体电压达到 3.65 V 且持续一定时间，或 充电电流降至设定阈值以下（CC-CV 标准终止逻辑）
3. 校准过程中 BMS 通过安时积分实时跟踪 SOC 数值
4. 全自动执行，无需人工干预

SOC 校准与 SoH 校准 对比

7 BMS 循环记录与 EFC 计数口径

运行阶段循环定义（1 EFC, Equivalent Full Cycle）：

1. 系统充电至 SoH × S(rated)
2. 再放电至 0.95 × SoH × S(rated)

EFC 计数规则：每次上述循环计为 1 EFC。合同总吞吐能量承诺按下式计算：

$$E(total) = EFC 数 × S(rated) × DoD$$

数据流向：BMS（本地循环计数）→ 本地 EMS（聚合、存储）→ 上层客户 EMS（云端显示、报表）

出厂 SAT 循环 vs 运行阶段循环

8 等效 EFC 循环

EFC 就是把电池所有的充放电加起来，看总共放出了多少"满电"那么多电量。 就像算你总共喝了多少杯"整杯水"——不管你每次喝半杯还是三分之一杯，都按"满杯"折算。

8.1 为什么需要 EFC

• 实际电池不是每次都从 0% 放到 100%。可能这次放 30%，下次放 50%，再下次放 80%。

• 如果按"次数"算：3 次。

• 但电池实际干活的总和 = 30% + 50% + 80% = 160% = 1.6 EFC。

• EFC 更真实地反映了电池到底"累"了多少。

8.2 一个例子

D-Cube-261D 电池柜，容量算 1 个整柜：

看，同样是"充放电"，第三种工况虽然次数多，但其实每次都很浅，对电池伤害小，所以折算下来 EFC 是合理的。

8.3 寿命怎么算

承诺"8000 EFC 或 10 年"——意思是：

• 电池放出 8000 个"整柜电量"就用到寿命终点
• 或者跑了 10 年也到寿命终点
• 哪个先到算哪个

如果电池每天用得浅（每天 0.5 EFC），可以跑 8000 ÷ 0.5 ÷ 365 ≈ 44 年（理论值）。 如果电池每天用得深（每天 2 EFC），就只能跑 8000 ÷ 2 ÷ 365 ≈ 11 年。实际工况决定真实寿命。

9 关键参数速查

10 典型型号循环截止容量对照（SoH = 100% 基准值）