15 Şubat 2025
Editör
10 dk okuma
Off-grid veya hibrit solar enerji sistemleri, yedek güç sistemleri, taşınabilir güç istasyonları, elektrikli araçlar veya enerji depolama sistemleri ile ilgileniyorsanız bu üç terimle sıkça karşılaşırsınız: DoD (Depth of Discharge — Şarj Derinliği) , SoC (State of Charge — Şarj Durumu) ve SoH (State of Health — Sağlık Durumu) . Bu rehberde üç terimin ne anlama geldiğini, nasıl hesaplandığını ve neden önemli olduğunu somut örneklerle açıklıyoruz.
Terim
Açılımı
Ne Ölçer?
Formül
DoD Depth of Discharge Toplam kapasiteden ne kadar deşarj edildi Deşarj edilen Ah ÷ Nominal kapasite × 100 SoC State of Charge Şu an ne kadar dolu? Mevcut enerji ÷ Toplam kapasite × 100 SoH State of Health Aküde ne kadar kapasite kaldı? Mevcut max kapasite ÷ İlk nominal kapasite × 100
Şarj Derinliği (DoD) Nedir?
Şarj derinliği (DoD), bir akünün toplam kapasitesine göre ne kadarının deşarj edildiğini yüzde olarak gösterir. Tam dolu bir aküden deşarj edilen kapasitenin nominal kapasiteye bölünmesiyle elde edilir.
Örneğin 200 Ah nominal kapasiteli bir akü 2 saat boyunca 20 amperlik akımla deşarj edildiğinde, deşarj miktarı 40 Ah olur ve DoD değeri %20 olarak hesaplanır.
Şarj Derinliği (DoD) Hesaplama Örneği
Akülerde Ah ve C Oranı
Amper-saat (Ah) ve C oranının aküler için ne anlama geldiğini öğrenmek için bu rehbere göz atın.
DoD ve Döngü Ömrü İlişkisi
Kurşun asit ve AGM aküler başta olmak üzere pek çok akü teknolojisinde deşarj derinliği ile döngü (çevrim) ömrü arasında doğrudan bir ilişki vardır. Aküyü her seferinde daha az deşarj etmek döngü sayısını önemli ölçüde artırır.
Örnek Şarj Derinliği (DoD) — Döngü Sayısı Grafiği
💡
Pratik Kural
Akünüzü her döngüde daha düşük DoD ile kullandığınızda toplam döngü ömrü artar. Örneğin %50 DoD ile kullanılan bir akü, %80 DoD ile kullanılandan genellikle 2–3 kat daha fazla döngü dayanır.
Şarj Durumu (SoC) Nedir?
Şarj durumu (SoC), bir akü veya enerji depolama sisteminde o anda depolanan enerjinin tam kapasiteye göre yüzdesini temsil eder. Özellikle ticari ve mesken enerji depolama sistemlerinde, güneş enerjisi sistemlerinde ve elektrikli araç teknolojilerinde kritik bir yönetim parametresidir.
Yukarıdaki örnekten devam edecek olursak: 40 Ah deşarj sonrası akümüzde 160 Ah kalmıştır. Bu durumda SoC = 160 ÷ 200 = %80 olarak hesaplanır.
Şarj Durumu (SoC) Hesaplama Örneği
SoC'yi Etkileyen Faktörler
Akü Kimyası
Farklı akü türleri farklı voltaj-kapasite karakteristiklerine sahiptir. Bu nedenle aynı voltaj değeri farklı akü teknolojilerinde çok farklı SoC değerlerine karşılık gelir. Örneğin 12V bir akünün voltajı 12.5V ölçülürse bu değer AGM için ~%80 SoC iken LiFePO4 için yalnızca ~%14 SoC anlamına gelir — aynı voltaj, tamamen farklı doluluk.
Şarj ve Deşarj Akımı
Yüksek C oranlarında (hızlı şarj/deşarj) SoC değişim hızı artar ve hesaplamak zorlaşır. Yüksek akımlı deşarjda akünün kullanılabilir kapasitesi de düşer.
Şarj Voltajı
Daha yüksek şarj voltajı SoC'yi daha hızlı artırır; ancak belirli akü türleri için maksimum şarj voltajının aşılması hasara yol açabilir.
Sıcaklık
Düşük sıcaklıklarda kullanılabilir kapasite azalır, yüksek sıcaklıklarda artar. Bu nedenle SoC yönetim sistemleri sıcaklık kompanzasyonu yapar.
Sıcaklığın Şarj Durumuna (SoC) Etkisi
Yaşlanma ve Kapasite Azalması
Aküler yaşlandıkça şarj tutma kapasiteleri düşer. Dolayısıyla eski bir akünün %100 SoC değeri yeni eşleniğinin %100 SoC değerinden daha az mutlak enerji içerir; bu fark SoH kavramıyla izlenir.
SoC Hesaplama Metotları
SoC'yi etkileyen faktörlerin çokluğu nedeniyle doğru ölçüm için çeşitli metotlar geliştirilmiştir:
✔ Ah (Amper-Saat) Metodu: Aküye giren veya çıkan toplam Ah'i takip ederek kalan kapasiteyi hesaplar. Basit ama birikmeli hata riski taşır.
✔ Açık Devre Voltajı (OCV) Metodu: Akünün açık devre voltajını ölçerek SoC-voltaj ilişkisinden SoC'yi tahmin eder. Doğru sonuç için akünün yeterli süre dinlenmiş olması gerekir.
✔ Coulomb Sayımı: Aküye giren/çıkan anlık akımı sürekli entegre ederek SoC'yi hesaplar. En yaygın kullanılan yöntemdir; ancak uzun vadede hata birikimi olabilir.
✔ İç Direnç Metodu: Akü iç direncinin kapasiteyle ilişkisinden SoC'yi tahmin eder. Yaşlanan aküler için hassasiyeti düşebilir.
✔ Kalman Filtreleme Metodu: Matematiksel algoritma ile anlık ölçüm ve sistem dinamiklerini birleştirerek özellikle lityum-ion bataryalar için yüksek doğrulukta SoC tahmini sunar.
Akü Voltaj Değerleri için Kılavuz
AGM, Jel, LiFePO4 ve kurşun asit için voltaj tabloları — SoC ve voltaj ilişkisini anlamak için kapsamlı referans.
Sağlık Durumu (SoH) Nedir?
Sağlık durumu (SoH), bir akünün mevcut kullanılabilir maksimum kapasitesini satın alındığındaki ilk nominal kapasiteyle karşılaştırır. Akünün ömrü, bozulma hızı ve değiştirme zamanı hakkında fikir verir.
Örneğin başlangıçta 200 Ah kapasiteli bir akünün 5.000 şarj/deşarj döngüsü sonunda maksimum kapasitesi 100 Ah'e düşmüşse SoH = %50 demektir; akü nominal kapasitesinin yarısını yitirmiştir.
Sağlık Durumu (SoH) Hesaplama Örneği
⚠️
Akü Değişim Eşiği
Endüstri standardı olarak SoH değeri genellikle %80'in altına düştüğünde akünün değiştirilmesi önerilir. Elektrikli araçlarda bu eşik garanti kapsamını belirlemek için de kullanılır.
Mullinix GE Serisi 12V 100Ah AGM Jel Akü
AGM seperatör, yüksek kalay alaşımlı pozitif plaka ve Kolloidal Silika Jel elektrolitin üçlü kombinasyonu GE serisini diğer AGM ve jel akülerden performans olarak ayırmaktadır.
Sıkça Sorulan Sorular
DoD ve SoC arasındaki fark nedir?
İkisi tamamlayıcı kavramlardır ve toplamları her zaman %100 eder: SoC + DoD = %100 . Örneğin akünüz %80 doluysa SoC = %80, DoD = %20 demektir. SoC mevcut doluluk seviyesini, DoD ise toplam kapasiteden ne kadarının boşaltıldığını ifade eder. Akü yönetim sistemleri (BMS) ve şarj kontrol cihazları her iki değeri birlikte izler.
SoC değerini nasıl ölçebilirim?
En yaygın yöntemler şunlardır: (1) Akü voltajını ölçerek SoC-voltaj tablosuna başvurmak (akü dinlenmiş halde olmalı, her akü kimyası için tablo farklıdır), (2) Batterie monitörü veya Coulomb sayacı kullanmak (giren/çıkan Ah'i sürekli izler), (3) BMS entegre sistemlerde dijital ekrandan veya uygulama üzerinden okumak.
Akü için ideal DoD değeri nedir?
Bu sorunun yanıtı akü teknolojisine göre değişir. LiFePO4 aküler %80–90 DoD'a kadar uzun vadeli hasarsız kullanıma uygundur. AGM ve kurşun asit aküler için %50 DoD üzerinde düzenli kullanım ömrü belirgin şekilde azaltır; bu türlerde %30–50 DoD önerilir. Üreticinin veri sayfasındaki döngü ömrü grafiğini incelemek doğru DoD eşiğini belirlemenin en güvenilir yöntemidir.
SoH değeri düşünce ne yapmalıyım?
SoH %80'in altına düştüğünde akü nominal kapasitesinin önemli bir bölümünü yitirmiş demektir; performans kaybı belirginleşir ve sistem güvenilirliği azalır. Bu noktada önce akünün şarj parametrelerini ve bağlantılarını kontrol edin; sülfatlaşmış kurşun asit aküler için desülfatör döngüsü kısmı kapasite kurtarabilir. Kalıcı bozulma durumunda ise akünün değiştirilmesi gereklidir.
Elektrikli araçlarda SoC ve SoH nasıl izlenir?
Elektrikli araçlar, BMS (Batarya Yönetim Sistemi) aracılığıyla SoC ve SoH değerlerini sürekli hesaplar. Gösterge panelindeki menzil tahmini SoC'ye, zamanla azalan maksimum menzil ise SoH düşüşüne işaret eder. Türkiye'de EV sahiplerinin araç batarya sağlığını takip etmek için araç üreticisi uygulamaları veya OBD2 adaptörü ile üçüncü taraf uygulamaları kullanması önerilir.
Solar enerji sistemlerinde SoC yönetimi neden kritiktir?
Solar sistemlerde akü her gün güneş üretim döngüsüne bağlı olarak şarj-deşarj geçişi yapar. Şarj kontrol cihazı veya BMS, aküyü belirli bir minimum SoC değerinin (örn. %20) altına düşmeden önce yükü keserek aşırı deşarjı engeller. Bu koruma akünün döngü ömrünü doğrudan etkiler: minimum SoC eşiğini %10 yerine %20'de tutmak, akü ömrünü yıllar içinde belirgin şekilde artırabilir.