Egy akkumulátor adatlapja néhány soron belül felsorolhatja ezeket: 51.2 V, 100 Ah, 5.12 kWh és 6,000 ciklus. Mivel a számok egymás mellett szerepelnek, könnyű rangsorként olvasni őket: több volt, több amperóra, több kilowattóra, több ciklus. Ezek az adatok azonban nem ugyanazt írják le, és még ugyanaz az egység is mást jelenthet, ha a mérési határ vagy a tesztfeltételek változnak.Vegyünk két akkumulátort: az egyik névleges értéke 51.2 V és 100 Ah, a másiké 25.6 V és 200 Ah. A második Ah értéke kétszer akkora, mégis mindkettő ugyanazt a névleges energiát adja, ha a feszültséget is figyelembe vesszük: 51.2 × 100 = 5,120 Wh, illetve 25.6 × 200 = 5,120 Wh. Más szóval ezen az egyszerű névleges számításon mindkettő 5.12 kWh. A szorzás névleges értékeken alapuló rövidítés, nem annak mérőórás leolvasása, hogy valós kisütés során mi fog kijönni. Az akkumulátor feszültsége működés közben változik, ezért a ténylegesen leadott energia már egy másik kérdéshez tartozik. Első összehasonlításhoz azonban a számítás pontosan azt teszi, amire szükség van: a különböző Ah értékeket ugyanarra a névlegesenergia-alapra helyezi. Ez az első hasznos szokás, amelyet egy adatlapból érdemes megtanulni: ne hasonlítsuk össze az Ah értékeket, mielőtt ellenőriznénk a mögöttük lévő feszültséget. (samrepo.nlr.gov)
A probléma azzal, ha egyszerre csak egy számot olvasunk
A feszültséget gyakran tévesen annak újabb mércéjeként értelmezik, hogy „mennyi akkumulátort” kapunk. Nem az. A névleges feszültség méretezéshez és tervezéshez használt referenciaérték, miközben az akkumulátor tényleges feszültsége töltés és kisütés közben változik. A SAM akkumulátormodellje ezt úgy tükrözi, hogy megkülönbözteti a névleges feszültséget a feszültséggörbe más pontjaitól, ahelyett hogy a feszültséget rögzített számként kezelné. Egy 51.2 V címke ezért az akkumulátor névleges feszültségosztályát mutatja, nem azt a pontos feszültséget, amelyet működés közben végig tartani fog. (samrepo.nlr.gov)
Vevő vagy telepítő számára ez azért fontos, mert a névleges címke csak az elektromos illeszkedés kiindulópontja. Az akkumulátor egy feszültségtartományban működik, miközben az inverternek vagy PCS-nek saját megengedett akkumulátorbemeneti tartománya és más kompatibilitási követelményei vannak. Két termék ezért az adatlap első oldalán hasonlónak tűnhet, mégis eltérő integrációs ellenőrzéseket igényelhet. Alapszintű összehasonlításnál a gyakorlati tanulság egyszerűbb: a névleges feszültség nem minőségi pontszám, és önmagában nem bizonyítja, hogy egy akkumulátor kompatibilis egy adott inverterrel vagy PCS-sel.
Az 5.12 kWh értéknek is saját címkére van szüksége. A SAM megjegyzi, hogy az akkumulátor-adatlapok névleges kapacitást és kisebb rendelkezésre álló vagy használható kapacitást egyaránt megadhatnak. A DC és AC mennyiségeket is külön kezeli, mert egy AC-csatlakozású akkumulátoron az energia teljesítményátalakító berendezésen halad át, mielőtt AC-terheléshez vagy a hálózathoz jutna. Egy névleges DC érték ezért nem automatikusan ugyanaz a mennyiség, mint az akkumulátorkapcsokon rendelkezésre álló használható energia, és egyik sem ugyanazt a mérési határt írja le, mint az átalakítás után leadott energia. (samrepo.nlr.gov)
Ha az egyik gyártó a névleges DC energiát emeli ki, a másik pedig a használható energiát, a nagyobb nyomtatott kWh szám nem feltétlenül jelent nagyobb használható akkumulátort. Ugyanez a probléma jelenik meg akkor is, amikor rendszerszintű AC értéket tesznek akkumulátorszintű DC érték mellé. Mielőtt két kWh értéket rangsorolnánk, először győződjünk meg arról, hogy ugyanazt a határt írják le. Ha az adatlap ezt nem mondja ki, a hiányzó meghatározás maga is a specifikáció része — nem olyasmi, amit ki kell találni.
A ciklusszámhoz szükség van a tesztfeltételekre
A „6,000 ciklus” önmagyarázóbbnak tűnik, mint a feszültség vagy a kapacitás, de nem naptár. A ciklusélettartam teszteredmény, és a teszt mögötti feltételek alakítják az eredményt. A Sandia National Laboratories többéves vizsgálatot végzett kereskedelmi LFP, NCA és NMC cellákon, miközben változtatta a kisütési rátát, a kisütési mélységet és a környezeti hőmérsékletet. Még a gyártói specifikációkon belül is ezek az eltérő ciklusozási feltételek jelentős különbségeket okoztak a degradációban, valamint abban az időben és ciklusszámban, amely a 80%-os kapacitás eléréséhez kellett. (sandia.gov)
A 80%-os érték az összehasonlítás egy külön részét mutatja meg. A kisütési ráta, a kisütési mélység és a hőmérséklet befolyásolja, hogyan öregszenek a cellák a teszt alatt. A megtartási küszöb azt mondja meg, hol rögzítik az eredményt. Ha az egyik adatlap addig számolja a ciklusokat, amíg az akkumulátor eléri eredeti kapacitásának 80%-át, a másik pedig más végpontot használ, a két ciklusszám nem ugyanazt a megállási pontot írja le. A magasabb ciklusszám továbbra is jelentős lehet, de csak akkor, ha a feltételek és a végpont össze vannak igazítva.
Az is számít, hogy valójában mit teszteltek. Az IEC 62620 ipari lítiumcellákra és akkumulátorokra vonatkozik, beleértve a helyhez kötött energiatárolási alkalmazásokat is, és lehetővé teszi, hogy egy kisebb egységet teszteljenek az akkumulátor reprezentatív egységeként, ha a gyártó megjelöli a tesztelt egységet. Ez hasznos emlékeztető arra, hogy egy cellaszintű ciklusozási eredményt ne alakítsunk át egy teljes rackre vagy tárolórendszerre vonatkozó állítássá további bizonyíték nélkül. (webstore.iec.ch)
Még egy jól meghatározott ciklusteszt sem alakítja a ciklusokat naptárrá. A SAM elkülöníti az időalapú degradációt, amely az életkorral a ciklusozástól függetlenül bekövetkezik, a töltés-kisütés használatához kapcsolódó ciklusdegradációtól. A 6,000 osztva 365-tel körülbelül 16.4 évet ad, de ez azt feltételezi, hogy minden nap történik egy megfelelő ciklus a releváns tesztfeltételek mellett, és még mindig nem számol az ezek közötti öregedéssel. Ez számtani átváltás, nem élettartam-előrejelzés. (samrepo.nlr.gov)
Amint ezek a különbségek világossá válnak, az adatlap ismerős számai sokkal könnyebben használhatók. Az Ah akkor válik jelentésessé, ha a feszültséget is bevonjuk. A kWh akkor válik összehasonlíthatóvá, ha a névleges, használható, DC és AC határok egyeznek. A ciklusszám akkor hasznos, ha ismertek a tesztfeltételek, a végpont és a tesztelt egység. A cél nem az, hogy bizalmatlanok legyünk a specifikációkkal szemben; hanem az, hogy az azonosat az azonossal hasonlítsuk össze. Amikor ez megtörténik, a számok nem versengenek tovább a figyelemért, hanem elkezdik megválaszolni azokat a kérdéseket, amelyekre szánták őket.
