باتری اسید سرب ژله‌ای مهر و موم شده DKGB2-900-2V900AH

در سیستم ذخیره انرژی فتوولتائیک، نقش باتری ذخیره انرژی الکتریکی است. با توجه به ظرفیت محدود یک باتری، سیستم معمولاً چندین باتری را به صورت سری و موازی ترکیب می‌کند تا سطح ولتاژ طراحی و الزامات ظرفیت را برآورده کند، بنابراین به آن بسته باتری نیز گفته می‌شود. در سیستم ذخیره انرژی فتوولتائیک، هزینه اولیه بسته باتری و ماژول فتوولتائیک یکسان است، اما طول عمر بسته باتری کمتر است. پارامترهای فنی باتری برای طراحی سیستم بسیار مهم هستند. در طول طراحی انتخاب، به پارامترهای کلیدی باتری مانند ظرفیت باتری، ولتاژ نامی، جریان شارژ و دشارژ، عمق دشارژ، زمان چرخه و غیره توجه کنید.

ظرفیت باتری
ظرفیت باتری با تعداد مواد فعال موجود در باتری تعیین می‌شود که معمولاً بر حسب آمپر ساعت (Ah) یا میلی‌آمپر ساعت (mAh) بیان می‌شود. به عنوان مثال، ظرفیت اسمی 250 آمپر ساعت (10 ساعت، 1.80 ولت بر سلول، 25 درجه سانتیگراد) به ظرفیتی اشاره دارد که وقتی ولتاژ یک باتری واحد با دشارژ شدن در جریان 25 آمپر به مدت 10 ساعت در دمای 25 درجه سانتیگراد به 1.80 ولت کاهش می‌یابد، آزاد می‌شود.

انرژی باتری به انرژی الکتریکی که می‌تواند توسط باتری تحت یک سیستم تخلیه خاص ارائه شود، اشاره دارد که معمولاً بر حسب وات ساعت (Wh) بیان می‌شود. انرژی باتری به انرژی نظری و انرژی واقعی تقسیم می‌شود: به عنوان مثال، برای یک باتری 12 ولت 250 آمپر ساعت، انرژی نظری 12 * 250 = 3000 وات ساعت است، یعنی 3 کیلووات ساعت، که نشان دهنده میزان برقی است که باتری می‌تواند ذخیره کند. اگر عمق تخلیه 70٪ باشد، انرژی واقعی 3000 * 70٪ = 2100 وات ساعت است، یعنی 2.1 کیلووات ساعت، که میزان برقی است که می‌توان استفاده کرد.

ولتاژ نامی
اختلاف پتانسیل بین الکترودهای مثبت و منفی باتری، ولتاژ نامی باتری نامیده می‌شود. ولتاژ نامی باتری‌های سرب-اسیدی رایج ۲ ولت، ۶ ولت و ۱۲ ولت است. باتری سرب-اسیدی تکی ۲ ولت است و باتری ۱۲ ولتی از شش باتری تکی سری تشکیل شده است.

ولتاژ واقعی باتری مقدار ثابتی نیست. ولتاژ هنگام تخلیه باتری بالا است، اما هنگام بارگیری باتری کاهش می‌یابد. هنگامی که باتری به طور ناگهانی با جریان زیاد دشارژ می‌شود، ولتاژ نیز به طور ناگهانی افت می‌کند. یک رابطه خطی تقریبی بین ولتاژ باتری و توان باقیمانده وجود دارد. فقط زمانی که باتری تخلیه می‌شود، این رابطه ساده وجود دارد. هنگامی که بار اعمال می‌شود، ولتاژ باتری به دلیل افت ولتاژ ناشی از امپدانس داخلی باتری، دچار اعوجاج می‌شود.

حداکثر جریان شارژ و دشارژ
باتری دو جهته است و دو حالت شارژ و دشارژ دارد. جریان محدود است. حداکثر جریان شارژ و دشارژ برای باتری‌های مختلف متفاوت است. جریان شارژ باتری عموماً به صورت مضربی از ظرفیت باتری C بیان می‌شود. به عنوان مثال، اگر ظرفیت باتری C=100Ah باشد، جریان شارژ 0.15 C × 100=15A است.

عمق تخلیه و چرخه عمر
در طول استفاده از باتری، درصد ظرفیت آزاد شده توسط باتری در ظرفیت نامی آن، عمق تخلیه نامیده می‌شود. عمر باتری ارتباط نزدیکی با عمق تخلیه دارد. هرچه عمق تخلیه عمیق‌تر باشد، عمر شارژ کوتاه‌تر است.

باتری یک چرخه شارژ و دشارژ را طی می‌کند که به آن یک سیکل (یک چرخه) می‌گویند. در شرایط دشارژ خاص، تعداد چرخه‌هایی که باتری می‌تواند قبل از رسیدن به ظرفیت مشخص شده تحمل کند، عمر چرخه نامیده می‌شود.

وقتی عمق دشارژ باتری ۱۰٪ تا ۳۰٪ باشد، دشارژ با سیکل کم است؛ عمق دشارژ ۴۰٪ تا ۷۰٪ دشارژ با سیکل متوسط ​​است؛ عمق دشارژ ۸۰٪ تا ۹۰٪ دشارژ با سیکل عمیق است. هرچه عمق دشارژ روزانه باتری در طول کارکرد طولانی مدت بیشتر باشد، عمر باتری کوتاه‌تر است. هرچه عمق دشارژ کمتر باشد، عمر باتری بیشتر است.

در حال حاضر، باتری رایج در سیستم ذخیره انرژی فتوولتائیک، ذخیره انرژی الکتروشیمیایی است که از عناصر شیمیایی به عنوان واسطه ذخیره انرژی استفاده می‌کند. فرآیند شارژ و دشارژ با واکنش شیمیایی یا تغییر واسطه ذخیره انرژی همراه است. این نوع باتری‌ها عمدتاً شامل باتری‌های سرب اسیدی، باتری‌های جریان مایع، باتری‌های سدیم سولفور، باتری‌های لیتیوم یون و غیره می‌شوند. در حال حاضر، باتری‌های لیتیومی و باتری‌های سربی عمدتاً مورد استفاده قرار می‌گیرند.