باتری خورشیدی یک نوع باطری است که مسئولیت ذخیره انرژی الکتریکی تولید شده توسط سلول‌های خورشیدی را بر عهده دارد. با وجود این باتری خورشیدی در سیستم‌های خورشیدی می‌توان در طول شب نیز از انرژی الکتریکی سلول‌های خورشیدی استفاده کرد.
باتری وسیله‌ای که انرژی را در خود ذخیره می‌کند. باتری‌ها انرژی تولید نمی‌کنند بلکه آنها فقط انرژی را در خود ذخیره و آن را در یک دوره، زمانیکه به انرژی احتیاج است، به جریان می‌اندازند. مکانیسم ذخیره سازی و یا آزاد سازی انرژی در یک باتری، درگیر مواد شیمیایی است، در واقع تغییرات کوچک شیمیایی است که باعث شارژ و دشارژ باتری‌ها می‌شوند. باتری‌های قابل شارژ پروسه‌های شیمیایی را برای ذخیره و آزادسازی انرژی تکرار می‌نمایند.
باتری‌ها نمی‌توانند صد در صد کارآمدی خود را داشته باشند چرا که مقداری انرژی به دلیل واکنش‌های شیمیایی شارژ و دشارژ از دست می‌رود. این از دست رفتن بسته به نوع باتری می‌تواند بین 5 تا 25 درصد باشد.
عوامل مختلفی که بر باتری تاثیرگذار است
یکی از آنها دما (Temperature) است. مقاومت داخلی باتری دلیلی بر افزایش دمای باتری است. مقاومت داخلی انرژی را تشکیل می‌دهد. از عوامل تاثیرگذار دیگر می‌توان به عملکرد (Performance) اشاره نمود. عملکرد یک باتری در واقع به نحوه استفاده باتری بستگی دارد.
در انواع مختلف باتری، عملکرد‌های متفاوتی در مدار‌های الکترونیکی نشان داده می‌شود، به عنوان مثال باتری‌های لید اسید کارآمدی 85 تا 95 درصدی از خود نشان داده‌اند در صورتیکه این عملکرد در باتری‌های آلکالین و نیکل کادمیوم حدود 65 درصد است. بعضی از باتری‌های دیپ سایکل AGM تحت شرایط بهینه می‌توانند 98 درصد بهره وری داشته باشند البته خیلی به ندرت پیش می‌آید. بصورت نرمال انتظار می‌رود در یک باتری بین 10 تا 20 انرژی از دست برود. در شکل زیر بصورت ساده یک باتری نمایش داده شده است. انواع مختلف باتری و مشخصات آنها در این مقاله مورد بحث قرار خواهد گرفت.
باتری‌ها با توجه به چه مشخصاتی از هم متمایز می گردند؟
از جمله مشخصاتی که باتری‌ها را از هم متمایز می‌سازد می‌توان به ولتاژ، ظرفیت و میزان عمق دشارژ (DOD) آنها، اشاره کرد.
ولتاژ: ولتاژ یک باتری از مشخصه‌های اساسی یک باتری به شمار می‌رود که به وسیله مواد شیمیایی آن تعیین می‌گردد. انواع باتری در ولتاژ‌های مختلفی همچون 2، 3.7، 6 و 12 ولت تولید می‌گردند.
ظرفیت: ظرفیت یک باتری، شارژ ذخیره شده در آن، تعریف می‌گردد. در واقع بیشترین انرژی تحویلی از سوی باتری (تحت شرایط خاص)، ظرفیت نامیده می‌شود. در انواع باتری‌ها ظرفیت با کمیت آمپر-ساعت (AH) نشان داده می‌شوند. نکته‌ی حائز اهمیت در ظرفیت باتری‌ها این است که ظرفیت باتری تحت تغییرات برجسته در شرایط مختلف می‌تواند تغییر کند. فاکتور‌هایی متفاوتی وجود دارد که بر ظرفیت باتری تاثیر مستقیم دارد، از جمله آنها می‌توان به میزان شارژ و یا دشارژ، سن و شرایط آب و هوایی اشاره کرد.
عمق دشارژ (DOD): زمانیکه یک باتری در سیستمی بکار گرفته می‌شود، مقدار انرژی مصرفی، درصدی از ظرفیت کل باتری است. این میزان انرژی تخلیه شده از باتری، عمق دشارژ تعریف می‌گردد که عموماً با % بیان می‌شود. بسیاری از انواع باتری‌ها، نباید بصورت کامل تخلیه شوند چرا که صدمات جدی به آنها وارد می‌گردد. برای مثال: اگر عمق دشارژ یک باتری از سوی تولید کننده آن، 30درصد است این به این معنی است که مصرف کننده تنها مجاز به استفاده ی 30درصد از ظرفیت نامی باتری است.
باتری‌ها دارای یک استاندارد فنی بین المللی هستند که به آن C charging ratio گفته می‌شود. این استاندارد به شکل‌های متفاوتی همچون 0.1C ،0.2C ،C20 و امثالهم نامگذاری می‌گردند. مفهوم این استاندارد را با ذکر مثالی شرح می‌دهیم: برای نمونه در یک باتری با ظرفیت 100AH در شرایط 1C، جریان شارژ یا دشارژ این باتری 100 آمپر است. همچنین برای C20 (مخفف 0.05 C charging ratio) یعنی این باتری می‌تواند در مدت 20 ساعت تخلیه گردد. در تصویر زیر ویژگی‌های دشارژ یک باتری لیتیوم به عنوان نمونه، در C charging ratioهای متفاوت آورده شده است.
انواع باتری‌ها
انواع باتری‌ها
باتری‌ها برای اهداف متفاوتی بکار گرفته می‌شوند . آنها طبق دو اساس دسته بندی می‌گردند:
- شکل کاربری
- ساختاری
برای سیستم‌های بزرگ، شکل کاربری رایج باتری معمولا به باتری‌های اتوموتیو، مارین و دیپ سایکل دسته بندی می‌شوند. باتری خورشیدی، سیستم‌های UPS، جرثقیل‌ها ، قایق‌ها همگی از موارد خاص کاربری باتری‌های دیپ سایکل هستند.
از نظر ساختاری باتری‌ها در کلاس‌های Flooded، ژل، و سیلد AGM دسته بندی می‌گردند. بسته به نوع انرژی مورد نیاز، ممکن است از باتری‌های دیگری هم مانند لیتیوم استفاده گردد. در این مقاله برای درک بهتر، بطور ساده انواع مختلفی از باتری‌های رایج و تفاوت‌های میان آنها را مورد بحث قرار می‌دهیم.
باتری‌های Automotive یا باتری‌های استارتی
این نوع از باتری‌ها برای استارت و راه اندازی موتور‌ها به کار گرفته می‌شوند، به همین خاطر است که به این باتری‌ها، استارتی نیز می‌گویند. باتری‌های رایج در فروشگاه‌های باتری خودرو، از همین قبیل باتری‌ها هستند. استارتر‌های موتور در لحظه به سطح زیادی از جریان نیاز دارند. در این باتری‌ها تعداد زیادی پلیت نازک برای بدست آوردن بالا‌ترین سطح و در نتیجه جریان‌های بالای استارت، بکار گرفته شده است.
با این تفاسیر با توجه به اینکه این نوع از باتری‌ها به خوبی جریان‌های ناگهانی را فراهم می‌کنند، اما برای کاربرد‌های Deep Cycle پیشنهاد نمی‌شوند. به عنوان مثال در یک سیستم خورشیدی، پلیت‌های باتری اتوموتیو ( که از اسفنج ساخته شده‌اند) به سرعت مصرف و در بین سلول می‌افتند، بنابر این عمر اینگونه باتری‌ها برای استفاده در سیستم‌های خورشیدی از 150 سیکل فراتر نخواهد رفت و این در حالی است که آنها عمر بالاتری را برای سیکل‌های معمولی استارتی (مثلا استفاده در یک خودرو سواری) از خود نشان داده‌اند.
باتری‌های دیپ سایکل ( باتری‌های سیکل عمیق)
این باتری‌ها از پلیت‌های ذخیم‌تر که از لید جامد ساخته شده، تشکیل می‌شوند. این لید‌ها باعث سطح کمتر و اساساً توان لحظه‌ای کمتری می‌شوند، کاملا برعکس باتری‌های استارتی. آنها به طور خاص برای کاربرد‌هایی با سیکل عمیق (Deep Cycle) طراحی شده‌اند . پلیت‌های ذخیم باعث کم شدن فضای سطحی هستند و در نتیجه در یک باتری دیپ سایکل جریان‌های بالای کمتری فراهم می‌گردد. (البته که در زمان یکسان در مقایسه با باتری استارتی قادر به سطح عمیق‌تری از شارژ هستند).
باتری‌های دیپ سایکل معمولاً تا 50 درصد از ظرفیت اسمی خود می‌توانند دشارژ شوند، به همین علت آنها برای مواردی که یک جریان ثابت در مدت طولانی نیاز است، مناسب هستند. باتری‌های دیپ سایکل می‌توانند تا 80 درصد از ظرفیت نامی خود دشارژ شوند، اگرچه پیشنهاد نمی‌شود که آنها را بالای 50 درصد از ظرفیت نامی خود دشارژ نمایید. همچنین توصیه می‌گردد ماهانه یکبار بطور کامل شارژ گردند. این کار برای سرویس سطوح باتری است. با این حال، ظرفیت باتری‌های دیپ سایکل هم در طول زمان کاهش پیدا می‌کند. باتری‌های دیپ سایکل در انواع مختلفی مانند AGM و GEL در بازار در دسترس است. تصویر زیر نمونه یک باتری دیپ سایکل را نشان می‌دهد.
باتری‌های مارین (MARINE)
این باتری‌ها که به باتری‌های هیبرید نیز شناخته می‌شوند، حد وسط باتری‌های استارتی (اتوموتیو) و باتری‌های دیپ سایکل هستند. باتری‌های هیبریدی از پلیت‌های اسفنجی سنگین ساخته می‌شوند. این پلیت‌ها به نسبت پلیت‌های باتری‌های اتوموتیو و دیپ سایکل به مراتب درشت‌تر هستند.
با ذکر توضیحات کلی اکنون با ساختار باتری‌های رایج در انرژی خورشیدی آشنا شدیم. در مقالات بعدی بطور کاملی ساختار و نحوه عملکرد باتری‌ها از جمله باتری‌های لیتیومی را مورد بحث قرار می‌دهیم. در حال حاضر با استفاده از اطلاعات مذکور، دلیل استفاده باتری دیپ سایکل را در پروژه‌های انرژی خورشیدی آفگرید متوجه شدیم.
مشخصات باتری خورشیدی 100 آمپر 12 ولت دیپ سایکل ژل سپاهان
ا Solar Battery deepcycle Gel 12v 100A/h sepahan
مشخصات کلی باتری خورشیدی
ولتاژ
12 ولت DC
ظرفیت
100 آمپر/ساعت
نوع ساخت باتری
AGM، ژل دیپ سایکل
جریان شارژ DC
10 آمپر/ساعت، 20 آمپر/ساعت
مرحله شارژ Equalize
14.4 ولت در دمای 25+ درجه
مرحله شارژ Float (شناوری)
13.4 الی 13.7 ولت
مقاومت داخلی
3.5 اهم
جنس بدنه
ABS
طول عمر مفید
در شرایط استاندارد 5 سال
مناسب برای
UPS، برق اضطراری، برق خورشیدی، سیستم های امنیتی، مخابراتی
دمای عملکرد
-20 درجه الی 45 درجه سانتی گراد، بهترین عملکرد 25+ درجه سانتیگراد
قابلیت سری شدن
دارد
رنگ
مشکی
کشور سازنده
ایران
برند سازنده
سپاهان
لوازم همراه
2 عدد پیچ و واشر
شناسه کالا
Sepahan-12v-100A