اصول اولیه در مورد تخلیه

هدف باتری ذخیره انرژی و رهاسازی آن در زمان دلخواه است. این بخش به بررسی دشارژ تحت نرخ های مختلف C می پردازد و عمق دشارژی که باتری می تواند با خیال راحت به آن برسد را ارزیابی می کند. این سند همچنین علائم تخلیه متفاوتی را مشاهده می‌کند و عمر باتری را تحت الگوهای بارگذاری متنوع بررسی می‌کند.

باتری الکتروشیمیایی این مزیت را نسبت به سایر دستگاه های ذخیره انرژی دارد زیرا انرژی در بیشتر زمان شارژ بالا می ماند و سپس با اتمام شارژ به سرعت کاهش می یابد. ابرخازن دارای تخلیه خطی است و هوای فشرده و یک دستگاه ذخیره‌سازی چرخ طیار با ارائه بالاترین توان در ابتدا، معکوس باتری است.شکل های 1، 2 و 3ویژگی های تخلیه شبیه سازی شده انرژی ذخیره شده را نشان می دهد.

بیشتر باتری های قابل شارژ را می توان برای مدت کوتاهی بیش از حد بارگذاری کرد، اما این باید کوتاه باشد. طول عمر باتری به طور مستقیم با سطح و مدت استرس وارد شده که شامل شارژ، دشارژ و دما می باشد، ارتباط دارد.

علاقه مندان به کنترل از راه دور (RC) نژاد خاصی از کاربران باتری هستند که تحمل باتری های "ضعیف" با کارایی بالا را با تخلیه آنها در دمای C 30 درجه سانتیگراد، 30 برابر ظرفیت نامی، به حداکثر می رساند. به همان اندازه که یک هلیکوپتر RC، ماشین مسابقه و قایق تندرو می تواند هیجان انگیز باشد. طول عمر بسته ها کوتاه خواهد بود. علاقه مندان به RC به خوبی از سازش آگاه هستند و مایلند هم هزینه را بپردازند و هم با خطرات ایمنی اضافی روبرو شوند.

برای دریافت حداکثر انرژی به ازای هر وزن، سازندگان پهپاد به سلول‌هایی با ظرفیت بالا جذب می‌شوند و سلول انرژی را انتخاب می‌کنند. این برخلاف صنایعی است که به بارهای سنگین و عمر طولانی نیاز دارند. این برنامه‌ها برای سلول‌های قدرت قوی‌تر با ظرفیت کمتر استفاده می‌شوند.

عمق تخلیه

اسید سرب به 1.75 ولت / سلول تخلیه می شود. سیستم مبتنی بر نیکل به 1.{4}}V/cell; و بیشتر Li-ion تا 3.{7}}V/cell. در این سطح، تقریباً 95 درصد انرژی مصرف می‌شود و اگر تخلیه ادامه یابد، ولتاژ به سرعت کاهش می‌یابد. برای محافظت از باتری در برابر تخلیه بیش از حد، اکثر دستگاه ها از عملکرد فراتر از ولتاژ پایان تخلیه مشخص شده جلوگیری می کنند.

هنگام برداشتن بار پس از تخلیه، ولتاژ یک باتری سالم به تدریج بهبود می یابد و به سمت ولتاژ اسمی افزایش می یابد. تفاوت در میل ترکیبی فلزات در الکترودها این پتانسیل ولتاژ را حتی زمانی که باتری خالی است ایجاد می کند. بار انگلی یا خود تخلیه زیاد از بازیابی ولتاژ جلوگیری می کند.

جریان بار بالا، همانطور که در هنگام سوراخ کردن بتن با ابزار برقی اتفاق می افتد، ولتاژ باتری را کاهش می دهد و آستانه ولتاژ پایان تخلیه اغلب کمتر تنظیم می شود تا از قطع شدن زودرس جلوگیری شود. ولتاژ قطع نیز باید هنگام تخلیه در دمای بسیار سرد کاهش یابد، زیرا ولتاژ باتری کاهش می یابد و مقاومت باتری داخلی افزایش می یابد.

شارژ بیش از حد باتری اسید سرب می تواند سولفید هیدروژن تولید کند، گازی بی رنگ، سمی و قابل اشتعال که بویی شبیه به تخم مرغ فاسد می دهد. سولفید هیدروژن همچنین در هنگام تجزیه مواد آلی در باتلاق ها و فاضلاب ها رخ می دهد و در گازهای آتشفشانی و گاز طبیعی وجود دارد. گاز سنگین تر از هوا است و در پایین فضاهایی که تهویه مناسبی ندارند تجمع می یابد. در ابتدا قوی، حس بویایی با گذشت زمان از بین می رود و قربانیان از وجود گاز غافل می شوند.

چرخه تخلیه چیست؟

چرخه دشارژ/شارژ معمولاً به عنوان تخلیه کامل باتری شارژ شده با شارژ مجدد بعدی شناخته می شود، اما همیشه اینطور نیست. باتری ها به ندرت به طور کامل دشارژ می شوند و سازندگان اغلب از فرمول 80 درصد عمق تخلیه (DoD) برای رتبه بندی باتری استفاده می کنند. این بدان معناست که تنها 80 درصد از انرژی موجود تحویل داده می شود و 20 درصد در ذخیره باقی می ماند. دوچرخه‌سواری باتری با دشارژ کامل کمتر، عمر مفید را افزایش می‌دهد و سازندگان استدلال می‌کنند که این به یک نمایش میدانی نزدیک‌تر است تا یک چرخه کامل، زیرا باتری‌ها معمولاً با مقداری ظرفیت اضافی شارژ می‌شوند.

هیچ تعریف استانداردی در مورد اینکه چه چیزی چرخه تخلیه را تشکیل می دهد وجود ندارد. برخی از چرخه شمارها هنگام شارژ شدن باتری، شمارش کامل را اضافه می کنند. یک باتری هوشمند ممکن است به تخلیه 15 درصدی پس از شارژ برای واجد شرایط بودن برای چرخه دشارژ نیاز داشته باشد. هر چیزی کمتر به عنوان چرخه حساب نمی شود. یک باتری در یک ماهواره قبل از اینکه باتری ها در طول روز ماهواره شارژ شوند، دارای DoD معمولی 30 تا 40 درصد است. یک باتری EV جدید ممکن است فقط تا 80 درصد شارژ و تا 30 درصد تخلیه شود. این پهنای باند به تدریج با از بین رفتن باتری افزایش می یابد تا مسافت رانندگی یکسانی را فراهم کند. اجتناب از شارژ و دشارژ کامل، استرس باتری را کاهش می دهد.

یک خودروی هیبریدی تنها از کسری از ظرفیت در هنگام شتاب گیری قبل از شارژ مجدد باتری استفاده می کند. با میل لنگ زدن موتور وسیله نقلیه کمتر از 5 درصد انرژی از باتری استارت می گیرد و به این چرخه در صنعت خودروسازی نیز گفته می شود. ارجاع به شمارش چرخه باید در چارچوب وظیفه مربوطه انجام شود.

ارجاع به چرخه دشارژ یا تعداد چرخه به همه کاربردهای باتری به یک اندازه مرتبط نیست. یکی از مثال‌هایی که در آن شمارش چرخه‌های تخلیه به طور دقیق وضعیت عمر را منعکس نمی‌کند، در یک دستگاه ذخیره‌سازی (ESS) است. این باتری‌ها با ارائه انرژی کوتاه‌مدت در صورت نیاز و ذخیره‌سازی در صورت نیاز، انرژی‌های تجدیدپذیر ناشی از نیروی باد و فتوولتائیک را تکمیل می‌کنند. مدت زمان بین شارژ و تخلیه می تواند بر حسب میلی ثانیه باشد. حالت شارژ باتری معمولی 40 تا 60 درصد است. به جای شمارش چرخه، شمارش کولن ممکن است به عنوان وسیله ای برای اندازه گیری ساییدگی و پارگی استفاده شود.