Battery Discharge và các khái niệm

Độ sâu xả (Depth of Discharge -DoD)

Axit chì xả đến 1,75V/cell; hệ thống dựa trên niken đến 1,0V/cell; và hầu hết Li-ion đến 3,0V/cell. Ở mức này, khoảng 95% năng lượng được sử dụng và điện áp sẽ giảm nhanh nếu quá trình xả tiếp tục. Để bảo vệ pin khỏi tình trạng xả quá mức, hầu hết các thiết bị đều ngăn chặn xả vượt quá điện áp cắt xả đã cài đặt.

Khi bỏ tải, điện áp của pin trong tình trạng tốt sẽ dần dần phục hồi và tăng trở lại điện áp danh định. Điện thế này luôn có ngay cả khi pin cạn. Parasitic load hoặc tự xả cao ngăn cản việc phục hồi điện áp.

Dòng điện tải cao, như trường hợp khi khoan qua bê tông bằng dụng cụ điện, làm giảm điện áp của pin và ngưỡng điện áp xả cuối thường được đặt thấp hơn để ngăn chặn việc ngắt dòng sớm. Điện áp ngắt cũng nên được hạ thấp khi xả ở nhiệt độ rất lạnh, vì điện áp của pin giảm và nội trở tăng cao.

END OF DISCHARGE VOLTAGE	Li-mangan	Li-photphat	Axit chì	NiCd/NiMH
Danh nghĩa	3,60V/cell	3,20V/cell	2.00V/cell	1,20V/cell
Tải trọng bình thường	3.0–3.3V/cell	2,70V/cell	1,75V/cell	1,00V/cell
Tải nặng hoặc nhiệt độ thấp	2,70V/cell	2,45V/cell	1,40V/cell	0,90V/cell

Bảng 4: Điện áp cắt xả danh nghĩa và khuyến nghị trong điều kiện tải bình thường và tải nặng
Điện áp cắt xả được đặt thấp hơn khi thiết bị tải dòng cao.

Định nghĩa Chu kỳ xả (discharge cycle)

Chu kỳ xả/sạc thường được hiểu là quá trình xả hoàn toàn của pin đã sạc đầy với lần sạc tiếp theo, nhưng điều này không phải lúc nào cũng đúng. Thực tế, pin hiếm khi được xả hoàn toàn và các nhà sản xuất thường sử dụng công thức độ sâu xả (DoD) 80 % để đánh giá pin. Điều này có nghĩa là chỉ có 80 % năng lượng khả dụng được cung cấp và 20 % vẫn còn trong dự trữ. Chu kỳ xả pin ở mức xả thấp hơn mức xả hoàn toàn sẽ làm tăng tuổi thọ sử dụng và các nhà sản xuất cho rằng điều này gần với thực tế hơn là chu kỳ đầy đủ vì pin thường được sạc lại với một số dung lượng dự phòng còn lại.

Không có định nghĩa chuẩn nào về những gì cấu thành nên một chu kỳ xả. Một số bộ đếm chu kỳ sẽ thêm 01 đơn vị khi pin được sạc. Một smart battery có thể yêu cầu xả 15 % sau khi sạc để đủ điều kiện cho một chu kỳ xả; bất kỳ số nào ít hơn sẽ không được tính là một chu kỳ. Một pin trong vệ tinh có DoD điển hình là 30–40 % trước khi pin được sạc lại trong ngày vệ tinh. Một pin EV mới chỉ có thể sạc đến 80 % và xả đến 30 %. Băng thông này dần dần mở rộng khi pin yếu đi để cung cấp khoảng cách lái xe giống hệt nhau. Tránh sạc đầy và xả hết sẽ làm giảm căng thẳng cho pin.

Xe hybrid chỉ sử dụng một phần nhỏ công suất trong quá trình tăng tốc trước khi pin được sạc lại. Việc khởi động động cơ của xe sẽ lấy ít hơn 5 % năng lượng từ pin khởi động và đây cũng được gọi là một chu kỳ trong ngành công nghiệp ô tô. Việc tham khảo số chu kỳ phải được thực hiện trong bối cảnh với công dụng tương ứng.

Tham chiếu đến chu kỳ xả hoặc số chu kỳ có sự liên quan không giống nhau đối với các ứng dụng khác nhau của pin. Một ví dụ mà việc đếm chu kỳ xả không phản ánh chính xác trạng thái tuổi thọ là trong thiết bị lưu trữ ( Energy Storage System ESS ). Những loại pin này bổ sung năng lượng tái tạo từ năng lượng gió và quang điện bằng cách cung cấp năng lượng ngắn hạn khi cần và lưu trữ nếu dư thừa. Khoảng thời gian giữa khi sạc và xả có thể tính bằng mili giây; trạng thái sạc pin thông thường là 40–60%. Thay vì đếm chu kỳ, có thể sử dụng đếm coulomb làm phương tiện đo độ hao mòn.