Въведение

Батериите съхраняват електрическа енергия в химична форма и могат да я освобождават под формата на електрически ток, когато е необходимо. Те се използват широко за захранване на различни устройства, включително мобилни телефони, лаптопи, стартери за автомобили и др. В системите за слънчева енергия батериите играят ключова роля в съхранението и разпределението на енергията.

Електрическите батерии използват химични реакции, за да съхраняват и освобождават енергия. Те се състоят от две или повече електроди, разделени от електролит. По време на разреждане в електродите и електролита протичат химични реакции, които преобразуват химичната енергия в електрическа енергия.

Един от най-често срещаните примери за електрическа батерия е автомобилната стартерна (наводнена оловно-киселинна) батерия.

Батерии с различни напрежения

Батериите идват в различни диапазони на напрежение в зависимост от конструкцията и приложението им. Основните типове батерии с различни напрежения включват:

a) Батерии с ниско напрежение: Това са батерии с напрежение до 12 волта. Те се използват широко в устройства като автомобилни батерии (12V), мотоциклетни батерии (6V или 12V) и батерии за портативна електроника (3.7V или 7.4V).

b) Батерии със средно напрежение: Те имат напрежение от 12 волта до няколко стотин волта. Използват се в системи за слънчева енергия, електрически превозни средства, електрически скутери и други системи за съхранение на енергия. Примери включват литиево-йонни батерии с напрежения от 48V, 72V, 96V и др.

c) Батерии с високо напрежение: Те варират от няколко стотин волта до няколко киловолта и се използват в системи за съхранение на енергия в голям мащаб, като електрически станции, електрически мрежи и индустриални приложения. Например, литиеви батерии с напрежения от 400V, 800V и по-високи са често използвани.

Важно: Слънчевите електрически станции обикновено използват батерии със средно напрежение, като 12/24/48V, и батерии с високо напрежение с различни стойности на напрежение.

Модерни типове батерии: Оловно-киселинни, AGM, GEL, Карбон, LiFePo4

Съществуват много типове батерии, като нови постоянно се разработват. В тази секция ще се фокусираме на най-известните типове, използвани в системите за слънчева енергия:

1. Оловно-киселинна батерия

Изображение на оловно-киселинна батерия, използвана за предоставяне на висока мощност за стартиране на превозни средства или енергийни системи, показваща нейния типичен дизайн и терминали

Оловно-киселинната батерия с наводнен електролит, по-често известна като автомобилна стартерна батерия, е икономична, но не е подходяща за слънчеви електрически станции поради нейния дизайн, предназначен за кратки bursts от мощност (например за стартиране на автомобил). Използването на автомобилни батерии в слънчеви системи може да доведе до бързо влошаване поради непрекъснатото изискване за висока мощност.

2. AGM (Absorbent Glass Mat) Батерия

Изображение на AGM (Absorbent Glass Mat) батерия, показваща нейния запечатан дизайн, използван за дълбок цикъл приложения и резервно захранване с работа без поддръжка

Развита през 1970-те години, AGM батерията представлява следващия етап в еволюцията на оловно-киселинните батерии. Това са безподдържащи, запечатани батерии, при които електролитът е абсорбиран в стъклен мат. AGM батериите могат да се използват в слънчеви системи с дълбочина на разреждане от 20-25% от капацитета си. Например, 100Ah AGM батерия може да поеме 230V натоварване от до 240–310W.

3. GEL Батерия

Изображение на гелова батерия, с нейния запечатан, непроливаем дизайн, използван за дълбоки цикли приложения и надеждно резервно захранване

GEL батериите са разработени през 1930-те години и използват електролит в гел форма. Тези батерии са по-безопасни, тъй като гелът предотвратява разливи и leakage, дори когато батерията е наклонена или повредена. GEL батериите също така имат дълъг живот, справяйки се с до 800 цикъла при 100% дълбочина на разреждане. Те са подходящи за слънчеви системи, но с по-висока цена.

4. Карбонова батерия

Изображение на карбонова батерия, подчертаваща нейния дизайн, използван за дълбочинно съхранение на енергия с подобрена производителност и по-дълъг живот в сравнение с традиционните оловно-киселинни батерии

Карбоновите или графеновите батерии са подобрение на AGM и GEL технологиите. Тези запечатани и безподдържащи батерии предлагат до 2000 цикъла при 100% дълбочина на разреждане, което ги прави солиден избор за слънчеви системи. Въпреки това, те също така tend to бъдат по-скъпи.

5. Батерия LiFePo4 (Литиево-железен фосфат)

Изображение на батерия LiFePO4 (Литиево-железен фосфат), известна със своя лек дизайн, дълъг живот и безопасност при приложения с висока мощност

Батериите LiFePo4 са разработени през 1996 г. и са известни със своята висока безопасност, стабилност и дълъг живот, което ги прави идеални за модерни соларни енергийни системи. С живот от над 9000 цикъла, LiFePo4 батериите са предпочитан избор при електрически превозни средства и големи системи за съхранение на енергия. Те осигуряват постоянен изходен волтаж, което опростява проектирането на системи за соларни станции.

Разгледайте повече за предимствата на батериите LiFePo4 в следните статии:

Заключение

Изборът на правилната батерия за вашата соларна енергийна система зависи от вашите нужди и бюджет. Въпреки че оловно-киселинните батерии може да изглеждат икономични, те не са подходящи за непрекъснати нужди от захранване. AGM, GEL, карбоновите и LiFePo4 батериите предлагат подобрена производителност и са по-добри опции за соларни инсталации. Всеки тип има уникални предимства по отношение на дълготрайност, поддръжка и изходна мощност, което ви позволява да намерите най-подходящото решение за вашата система.