Akumulatora mērķis ir uzkrāt enerģiju un atbrīvot to vēlamajā laikā. Šajā sadaļā tiek apskatīta izlāde ar dažādiem C ātrumiem un novērtēts izlādes dziļums, līdz kuram akumulators var droši nokļūt. Dokumentā ir arī novēroti dažādi izlādes paraksti un izpētīts akumulatora darbības laiks dažādos ielādes modeļos.
Elektroķīmisko akumulatoru priekšrocība salīdzinājumā ar citām enerģijas uzkrāšanas ierīcēm ir tāda, ka lielākā uzlādes laikā enerģija saglabājas augsta un pēc tam strauji samazinās, kad lādiņš izsīkst. Superkondensatoram ir lineāra izlāde, un saspiestais gaiss un spararata glabāšanas ierīce ir apgriezta akumulatoram, sākumā nodrošinot vislielāko jaudu.1., 2. un 3. attēlsilustrē uzkrātās enerģijas modelētās izlādes raksturlielumus.
Lielāko daļu uzlādējamo bateriju var īslaicīgi pārslogot, taču tam jābūt īsam. Akumulatora darbības ilgums ir tieši saistīts ar radītā sprieguma līmeni un ilgumu, kas ietver uzlādi, izlādi un temperatūru.
Tālvadības pults (RC) cienītāji ir īpaša bateriju lietotāju šķirne, kas maksimāli palielina toleranci pret "vājām" augstas veiktspējas akumulatoriem, izlādējot tos ar C ātrumu 30 C, kas ir 30 reizes lielāka par nominālo jaudu. Tikpat aizraujoši kā RC helikopters, sacīkšu automašīna un ātra laiva var būt; iepakojumu dzīves ilgums būs īss. RC mīļotāji labi apzinās kompromisu un ir gatavi gan maksāt cenu, gan saskarties ar papildu drošības riskiem.
Lai iegūtu maksimālu enerģiju uz svaru, dronu ražotāji pievēršas šūnām ar lielu jaudu un izvēlas Energy Cell. Tas ir pretstatā nozarēm, kurās nepieciešama liela slodze un ilgs kalpošanas laiks. Šīs lietojumprogrammas ir paredzētas izturīgākam Power Cell ar samazinātu jaudu.
Izlādes dziļums
Svina skābes izlāde līdz 1,75 V/šūna; niķeļa bāzes sistēma līdz 1.{4}}V/šūnā; un lielākā daļa Li-ion līdz 3.{7}}V/šūnā. Šajā līmenī tiek iztērēti aptuveni 95 procenti enerģijas, un spriegums strauji pazeminātos, ja izlāde turpinātos. Lai aizsargātu akumulatoru no pārmērīgas izlādes, lielākā daļa ierīču neļauj darboties, pārsniedzot norādīto izlādes beigu spriegumu.
Noņemot slodzi pēc izlādes, veselīga akumulatora spriegums pakāpeniski atjaunojas un paaugstinās nominālā sprieguma virzienā. Metālu afinitātes atšķirības elektrodos rada šo sprieguma potenciālu pat tad, ja akumulators ir tukšs. Parazītiskā slodze vai liela pašizlāde novērš sprieguma atjaunošanos.
Liela slodzes strāva, kā tas notiek, urbjot betonu ar elektroinstrumentu, pazemina akumulatora spriegumu, un izlādes beigu sprieguma slieksnis bieži tiek iestatīts zemāks, lai novērstu priekšlaicīgu atslēgšanos. Izlādes spriegums ir jāsamazina arī ļoti aukstā temperatūrā, jo akumulatora spriegums samazinās un akumulatora iekšējā pretestība palielinās.
Svina skābes akumulatora pārmērīga uzlāde var radīt sērūdeņradi, bezkrāsainu, indīgu un uzliesmojošu gāzi, kas smaržo pēc sapuvušām olām. Sērūdeņradis rodas arī organisko vielu sadalīšanās laikā purvos un kanalizācijā, un tas ir vulkāniskās gāzēs un dabasgāzē. Gāze ir smagāka par gaisu un uzkrājas slikti vēdināmu telpu apakšā. Sākotnēji spēcīga, oža ar laiku samazinās, un upuri nezina par gāzes klātbūtni.
Kas veido izlādes ciklu?
Izlādes/uzlādes cikls parasti tiek saprasts kā uzlādēta akumulatora pilnīga izlāde ar sekojošu uzlādi, taču tas ne vienmēr notiek. Akumulatori reti tiek pilnībā izlādēti, un ražotāji bieži izmanto 80 procentu izlādes dziļuma (DoD) formulu, lai novērtētu akumulatoru. Tas nozīmē, ka tiek piegādāti tikai 80 procenti no pieejamās enerģijas un 20 procenti paliek rezervē. Akumulatora pārvietošana ar velosipēdu, kas ir mazāka par pilnu izlādi, palielina kalpošanas laiku, un ražotāji apgalvo, ka tas ir tuvāk lauka attēlojumam nekā pilnam ciklam, jo akumulatori parasti tiek uzlādēti ar atlikušo rezerves jaudu.
Nav standarta definīcijas par to, kas ir izlādes cikls. Daži ciklu skaitītāji pievieno pilnu skaitu, kad akumulators ir uzlādēts. Viedajam akumulatoram pēc uzlādes var būt nepieciešama 15 procentu izlāde, lai tas atbilstu izlādes ciklam; viss mazāk netiek uzskatīts par ciklu. Satelīta akumulatora tipiskais DoD ir 30–40 procenti, pirms akumulatori tiek uzlādēti satelīta dienas laikā. Jauns EV akumulators var uzlādēt tikai līdz 80 procentiem un izlādēties līdz 30 procentiem. Šis joslas platums pakāpeniski palielinās, akumulatoram izlādējoties, nodrošinot identiskus braukšanas attālumus. Izvairīšanās no pilnīgas uzlādes un izlādes samazina akumulatora stresu.
Hibrīdauto paātrinājuma laikā izmanto tikai daļu no jaudas, pirms tiek uzlādēts akumulators. Pagriežot transportlīdzekļa motoru, startera akumulators patērē mazāk nekā 5 procentus enerģijas, un to automobiļu rūpniecībā sauc arī par ciklu. Atsauce uz ciklu skaitu jāveic saistībā ar attiecīgo pienākumu.
Atsauce uz izlādes ciklu vai ciklu skaitu nav vienlīdz labi saistīta ar visiem akumulatora lietojumiem. Viens piemērs, kad izlādes ciklu skaitīšana precīzi neatspoguļo dzīves stāvokli, ir atmiņas ierīce (ESS). Šīs baterijas papildina atjaunojamo enerģiju no vēja enerģijas un fotogalvaniskās enerģijas, piegādājot īstermiņa enerģiju, ja nepieciešams, un uzglabājot, ja tas ir pārmērīgs. Laika ilgums starp uzlādi un izlādēšanos var būt milisekundēs; tipisks akumulatora uzlādes līmenis ir 40–60%. Ciklu skaitīšanas vietā kulonu skaitīšanu var izmantot kā līdzekli nolietojuma mērīšanai.
