loading
اخبار و مقالات

باتری چیست ؟

معرفی باتری های مورد استفاده در انرژی خورشیدی

باتری چیست؟
برای پاسخ این سوال ، خیلی ساده می توانیم بگوییم : وسیله ای که انرژی را در خود ذخیره می کند . باتری ها انرژی تولید نمی کنند بلکه آنها فقط انرژی را در خود ذخیره و آن را در یک دوره ، زمانیکه به انرژی احتیاج است ، به جریان می اندازند.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 باتری ها می شوند.باتری های قابل شارژ پروسه های شیمیایی را برای ذخیره و آزادسازی انرژی تکرار می نمایند.
باتری ها نمی توانند صد در صد کارآمدی خود را داشته باشند چرا که مقداری انرژی به دلیل واکنش های شیمیایی شارژ و دشارژ از دست می رود. این از دست رفتن بسته به نوع باتری می تواند بین 5 تا 25 درصد باشد.


عوامل مختلفی که بر باتری تاثیرگذار است:
یکی از آنها دما(Temperature)ست.مقاومت داخلی باتری دلیلی بر افزایش دمای باتری می باشد . مقاومت داخلی انرژی را تشکیل می دهد.


از عوامل تاثیرگذار دیگر می توان به عملکرد(Performance) اشاره نمود.عملکرد یک باتری در واقع به نحوه استفاده باتری بستگی دارد.در انواع مختلف باتری ، عملکرد های متفاوتی در مدارهای الکترونیکی نشان داده می شود ، به عنوان مثال باتری های لید اسید کارآمدی 85 تا 95 درصدی از خود نشان داده اند در صورتیکه این عملکرد در باتری های آلکالین و نیکل کادمیوم حدود 65 درصد می باشد.بعضی از باتری های دیپ سایکل AGM تحت شرایط بهینه می توانند 98 درصد بهره وری داشته باشند البته خیلی به ندرت پیش می آید.بصورت نرمال انتظار می رود 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.

 

 

باتری ها با توجه به چه مشخصاتی از هم متمایز می گردند؟
از جمله مشخصاتی که باتری ها را از هم متمایز می سازد می توان به ولتاژ، ظرفیت و میزان عمق دشارژ(DOD) آنها ، اشاره کرد.
ولتاژ : ولتاژ یک باتری از مشخصه های اساسی یک باتری به شمار می رود که بوسیله مواد شیمیایی آن تعیین می گردد . انواع باتری در ولتاژهای مختلفی همچون 2 ، 3.7 ، 6 و 12 ولت تولید می گردند.
ظرفیت : ظرفیت یک باتری ، شارژ ذخیره شده در آن،تعریف می گردد. در واقع بیشترین انرژی تحویلی از سوی باتری( تحت شرایط خاص) ، ظرفیت نامیده می شود. در انواع باتری ها ظرفیت با کمیت آمپر-ساعت(AH) نشان داده می شوند . نکته ی حائز اهمیت در ظرفیت باتری ها این است که  ظرفیت باتری تحت تغییرات برجسته در شرایط مختلف می تواند تغییر کند. فاکتورهایی متفاوتی وجود دارد که بر ظرفیت باتری تاثیر مستقیم دارد ، از جمله آنها می توان به میزان شارژ و یا دشارژ ، سن و شرایط آب و هوایی اشاره کرد .
عمق دشارژ(DOD) : زمانیکه یک باتری در سیستمی بکار گرفته می شود ، مقدار انرژی مصرفی، درصدی از ظرفیت کل باتری است . این میزان انرژی تخلیه شده از باتری ، عمق دشارژ تعریف می گردد که عموماً با % بیان می شود.بسیاری از انواع باتری ها ، نباید بصورت کامل تخلیه شوند چرا که صدمات جدی به آنها وارد می گردد . 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 می باشد. 
باتری ها دارای یک استاندارد فنی بین المللی هستند که به آن C charging ratio گفته می شود . این استاندارد به شکل های متفاوتی همچون 0.1C  ، 0.2C ، C20 و امثالهم نامگذاری می گردند. مفهوم این استاندارد را با ذکر مثالی شرح می دهیم : 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 می تواند در مدت 20 ساعت تخلیه گردد. در تصویر زیر ویژگی های دشارژ یک باتری لیتیوم به عنوان نمونه ، در C charging ratio  های متفاوت آورده شده است.


 

 

انواع باتری ها
باتری ها برای اهداف متفاوتی بکار گرفته می شوند . آنها طبق دو اساس دسته بندی می گردند : 
•    شکل کاربری 
و
•    ساختاری

برای سیستم های بزرگ، شکل کاربری رایج باتری معمولا به باتری های اتوموتیو ، مارین و دیپ سایکل دسته بندی می شوند. باتری های سیستم خورشیدی ، سیستم های UPS ، جرثقیل ها ، قایق ها همگی از موارد خاص کاربری باتری های دیپ سایکل هستند . 
از نظر ساختاری باتری ها در کلاس های Flooded  ، ژل ، و سیلد AGM دسته بندی می گردند. بسته به نوع انرژی مورد نیاز ، ممکن است از باتری های دیگری هم مانند لیتیوم استفاده گردد . در این مقاله برای درک بهتر ، بطور ساده انواع مختلفی از باتری های رایج و تفاوت های میان آنها را مورد بحث قرار می دهیم . 


باتری های Automotive یا باتری های استارتی
این نوع از باتری ها برای استارت و راه اندازی موتورها به کار گرفته می شوند ، به همین خاطر است که به این باتری ها ، استارتی نیز می گویند . باتری های رایج در فروشگاه های باتری خودرو ، از همین قبیل باتری ها هستند . استارتر های موتور در لحظه به سطح زیادی از جریان نیاز دارند . در این باتری ها تعداد زیادی پلیت نازک برای بدست آوردن بالاترین سطح و در نتیجه جریان های بالای استارت ، بکار گرفته شده است . با این تفاسیر با توجه به اینکه این نوع از باتری ها به خوبی جریان های ناگهانی را فراهم می کنند ، اما برای کاربردهای Deep Cycle  پیشنهاد نمی شوند . به عنوان مثال در یک سیستم خورشیدی ، پلیت های باتری اتوموتیو ( که از اسفنج ساخته شده اند) به سرعت مصرف  و در بین سلول می افتند ،  بنابر این عمر اینگونه باتری ها برای استفاده در سیستم های خورشیدی از 150 سیکل فراتر نخواهد رفت و این در حالی است که آنها عمر بالاتری را برای سیکل های معمولی استارتی (مثلا استفاده در یک خودرو سواری) از خود نشان داده اند . تصویر زیر یک باتری اتوموتیو را نشان می دهد.

 

 

باتری های دیپ سایکل ( باتری های سیکل عمیق)
این باتری ها از پلیت های ذخیم تر که از لید جامد ساخته شده ، تشکیل می شوند . این لید ها باعث سطح کمتر و اساساً توان لحظه ای کمتری می شوند ، کاملا برعکس باتری های استارتی . آنها به طور خاص برای کاربردهایی با سیکل عمیق (Deep Cycle) طراحی شده اند . پلیت های ذخیم باعث کم شدن فضای سطحی هستند و در نتیجه در یک باتری دیپ سایکل جریان های بالای کمتری فراهم می گردد .( البته که در زمان یکسان در مقایسه با باتری استارتی قادر به سطح عمیق تری از شارژ هستند) . 
باتری های دیپ سایکل معمولاً تا 50 درصد از ظرفیت اسمی خود می توانند دشارژ شوند ، به همین علت آنها برای مواردی که یک جریان ثابت در مدت طولانی نیاز است ، مناسب هستند . باتری های دیپ سایکل می توانند تا 80 درصد از ظرفیت نامی خود دشارژ شوند ، اگرچه پیشنهاد نمی شود که آنها را بالای 50 درصد از ظرفیت نامی خود دشارژ نمایید . همچنین توصیه می گردد ماهانه یکبار بطور کامل شارژ گردند . این کار برای سرویس سطوح باتری است . با این حال ، ظرفیت باتری های دیپ سایکل هم در طول زمان کاهش پیدا می کند . باتری های دیپ سایکل در انواع مختلفی مانند AGM و GEL در بازار در دسترس است . تصویر زیر نمونه یک باتری دیپ سایکل را نشان می دهد .

 

 

باتری های مارین(MARINE)
این باتری ها که به باتری های هیبرید نیز شناخته می شوند ، حد وسط باتری های استارتی (اتوموتیو) و باتری های دیپ سایکل هستند . باتری های هیبریدی از پلیت های اسفنجی سنگین ساخته می شوند . این پلیت ها به نسبت پلیت های باتری های اتوموتیو و دیپ سایکل به مراتب درشت تر هستند . تصویر زیر یک باتری مارین را نمایش می دهد .
 

 

 

درون یک باتری چیست ؟
در این قسمت ، ساز و کار و همچنین ساختار یک باتری مورد بحث قرار میگیرد. به دلیل کثرت باتری های سرب اسیدی (Lead-Acid) در بازار و همچنین در دسترس بودن این نوع باتری ها برای استفاده در سیستم های خورشیدی ، ما توضیحات بیشتری در خصوص این نوع باتری به شما می دهیم .


 قبل از شروع شرح تکمیلی در مورد ساختار باتری ، باید بدانید که یک باتری از چندین سلول در داخل خود استفاده میکند . سلول های تک با ولتاژ تقریبی دو ولت به صورت سری  متصل می شوند و ولتاژ اصلی باتری را تشکیل میدهند. به عنوان مثال، یک باتری شش ولت دارای سه سلول تک و یک باتری دوازده ولت دارای شش سلول می باشند. هر سلول شامل دو صفحه(Plate) اصلی است. یکی از این دو صفحه ،یک صفحه مثبت است که با دی اکسید سرب (PbO2) پوشیده شده و دیگری ، یک صفحه منفی است که از سرب اسفنجی(Sponge Lead) ساخته شده است . همچنین یک جداکننده بین آن دو صفحه اصلی قرار داده می شود. صفحات در یک الکترولیت متشکل از آب و اسید سولفوریک غوطه ور هستند. هر سلول قادر به ذخیره 2.1 ولت است. شکل زیر، ساختار یک سلول تکی را نشان می دهد.
 

 

شش سلول 2.1 ولت به صورت سری متصل می شوند تا باتری 12 ولت معمولی را تولید کنند.شکل زیر ساختار این باتری در زیر نشان داده شده است. ولتاژ نهایی این باتری پس از تکمیل ساخت آن ، 12.6 ولت است .
 

 

ما در موضوع بعدی به طول عمر باتری می پردازیم . موضوعی که سوال بسیاری از مشتریان ما می باشد . البته قبل از پرداختن مفصل به این موضوع باید بگوییم که همه باتری ها در حال حاضر طول عمر مشخصی دارند که بنا به فاکتورهایی که ذکر خواهد شد ، می توان زمان حدودی تعویض آنها را پیش بینی کرد . این فاکتورها در کنار هم قرار میگیرند و توسط تولید کننده به مشتری در یک دیتاشیت (برگه مشخصات فنی) ارائه می گردند . قدم اول برای بررسی باتری ، آنالیز این دیتاشیت مطابق با نوع کاربری باتری می باشد . به عنوان مثال در دیتاشیت باتری ، نموداری ذکر می گردد با عنوان نمودار "عمق دشارژ-سیکل" که مشخص می کند که با چه درصد استفاده از عمق باتری(DOD)، این محصول چند سیکل می تواند عمر کند . این نمودارها که توسط آزمایشگاههای خود تولید کننده به مشتری داده می شود می تواند برای جلب نظر خریدار به دروغ اذعان شود . موردی که متاسفانه در بازار فعلی به وفور دیده می شود . البته در برندهای مطرح دنیا همچون نورث استار (North Star) ، رولز (Rolls) و از این قبیل مطمئن باشید که اعداد و ارقام ذکر شده کاملا صحیح است چرا که سابقه این شرکت ها بسیار زیاد و درخشان است .
 

 

قدم اول برای بررسی طول عمر یک باتری ، آنالیز دیتاشیت مطابق با نوع کاربری باتری می باشد .

طول عمر باتری
در ابتدا باید به طور کلی بگوییم که طول عمر باتری وابستگی زیادی به نحوه استفاده از آن دارد. سرویس و نگهداری، فرایند شارژ و شرایط آب و هوایی نیز عوامل مهم در طول عمر یک باتری است. از آنجایی که امروزه بیشتر باتری های سربی اسیدی بصورت پلمپ و یا همان سیلد (Sealed) به بازار عرضه می شوند و مبحث سرویس و نگهداری ندارند (Maintenance Free) پس در این مقاله به مسئله سرویس و نگهداری اشاره ای کوتاه شده است . شرایط آب و هوایی هم موردی است که در بحث فاکتور دما به آن اشاره خواهد شد . 
 فرآیند شارژی از جمله فاکتورهایی است که بعضی از افراد در سیستم های انرژی خورشیدی کمتر به آن دقت می کنند. یک باتری را می توانید با شارژهای بیش از حد زیاد در کمتر از یکسال از بین ببرید! در حالیکه اگر همین باتری را با محاسبه دقیق و شرایط بهتر نگهداری کنید ممکن است طی چند سال به شما خدمات ارائه دهد. از آنجایی که جریان تولیدی از سوی پنل های خورشیدی کاملا مشخص است ، می توان با تطبیق جریان تولیدی و مشخصات باتری ، فرآیند شارژ باتری را به طور استاندارد رعایت کنید . در فرآیند شارژ باتری ، نیم نگاهی هم به نمودارهای شارژ باتری در دیتاشیت آن بیاندازید . دقت داشته باشید که ولتاژ شارژی انواع مختلف باتری های سربی اسیدی با یکدیگر متفاوت است . از این رو تنظیمات شارژکنترلر خود را حتما روی گزینه مناسب قرار دهید .
قبل از پرداختن به شرایط دشارژ ، این نکته مهم را به خاطر بسپارید که باتری های سربی اسیدی به شدت در برابر دشارژ های عمیق (بالای 80%) حساس هستند و با هر دشارژ عمیق ظرفیت نامی خود را برای سیکل های بعدی از دست می دهند . این موردی است که به آن حافظه شارژی (Charging Memory) میگویند . موردی که در باتری های لیتیومی وجود ندارد . اصلی ترین مولفه فرآیند دشارژ ، عمق دشارژ یک باتری است که به اختصار آن را DOD می نامند . DOD مخفف Depth Of Discharge است و تعریف آن در ابتدای همین مقاله آمده است. نمودار "عمق دشارژ-سیکل" شاید مهم ترین نموداری باشد که طول عمر باتری را مشخص می کند . هر چه DOD  بیشتر باشد باتری طول عمر کمتری دارد حتی اگر فاکتور های دیگر در شرایط بهتری قرار گرفته باشند . این که مصرف کننده چه عمق دشارژی را از باتری استفاده می کند به شرایط دشارژ و همچنین ولتاژ نهایی سیکل دشارژ بستگی دارد . معمولا در باتری های 12 ولت سربی اسیدی با رسیدن ولتاژشان به زیر 11 ولت ، 80 درصد دشارژ را تجربه کرده اند . البته ولتاژ نهایی در باتری ها متفاوت است و محاسبات دشارژ باید از روی دیتاشیت خود باتری صورت پذیرد . تصویر زیر یک مثال در مورد نمودار عمق دشارژ-سیکل است.

 

دمای(Temperature) محیط نگهداری از عوامل مهم دیگری است که نقش بسزایی در طول عمر یک باتری دارد . دمای 20 تا 25 درجه سانتیگراد دمای ایده آلی برای تمامی باتری های سربی اسیدی تلقی می گردد .ممکن است که کاهش دما صدمه ای به طول عمر باتری وارد نماید ولی افزایش دما ، موردی است که نمی توان از آن در کاهش عمر باتری یاد نکرد.در بعضی از باتری ها افزایش دمای محیط نگهداری در ابتدای استفاده باعث بالا رفتن عملکرد آن میگردد ولی با ادامه دار بودن این افزایش دما ، طول عمر باتری تا 50 درصد کاهش پیدا خواهد کرد . برای انتخاب بهترین گزینه مناسب با شرایط آب و هوایی منطقه خود به دیتاشیت باتری مورد نظر مراجعه کنید . معمولا باتری ها شرایط دمایی را در دیتاشیت خود ذکر میکنند . اگر در منطقه ای زندگی میکنید که در تابستان دماهایی بالا را تجربه می نمایید ، حتما بایستی باتری خانه خود را در جایی تعبیه کنید که تا حدالامکان خنک باشد .

 

یک فرضیه شفاهی میان تکنسین های باتری اتومبیل رد و بدل می شود که اگر باتری خودرو به صندوق عقب آن انتقال دهند طول عمر آن افزایش می یابد . به نظر شما این فرضیه برای افزایش طول عمر باتری خودرو مطابقت با رعایت کدام الزامات ذکر شده در بالا دارد ؟؟! 

در تصویر زیر طول عمر باتری های مختلف نمایش داده شده است . این اعداد و ارقام مختص به هر باتری در کاربری عمومی خودش می باشد .


 
و اما برسیم به بخش اصلی این مطلب : باتری ها در انرژی خورشیدی
همانطور که قبلا هم گفته شد ، مهم ترین جزء یک سیستم انرژی خورشیدی آفگرید (جدا از شبکه برق سراسری) ، باتری آن تلقی می گردد . باتری،انرژی خورشیدی تولیدی در طی روز را در خود ذخیره کرده است و در هنگام شب بایستی این انرژی را در اختیار مصرف کننده ها قرار دهد. اگر باتری به درستی شارژ نشود و یا به هرعلتی ، معیوب شده باشد – نه تنها در شب و یا در روزهای ابری ، انرژی ای برای سیستم فراهم نمیکند ، حتی باعث اختلال کارهای تجهیزاتی می گردد که صرفا قرار است در طول روز و با انرژی الکتریکی مستقیم از پنل های خورشیدی کار نمایند . پس دقت کنید که عملکرد بد در باتری بانک (Battery Bank یا باتری خانه) ، منجر به از کار افتادن کل سیستم خورشیدی می گردد .
 

اگر باتری به درستی شارژ نشود و یا به هرعلتی ، معیوب شده باشد – نه تنها در شب و یا در روزهای ابری ، انرژی ای برای سیستم فراهم نمیکند ، حتی باعث اختلال کارهای تجهیزاتی می گردد که صرفا قرار است در طول روز و با انرژی الکتریکی مستقیم از پنل های خورشیدی کار نمایند

 

در این بخش، استفاده از انواع مختلف باتری و همچنین معایب و مزایای به کارگیری آنها در سیستم های خورشیدی ، مورد بحث قرار میگیرد.تلاش ما این است که مشتریان عزیز با انتخاب مناسبترین باتری ، بازخورد مثبتی را از انرژی خورشیدی دریافت نمایند. 


همانطور که قبلا هم به آن اشاره شد ، از نظر ساختاری ، باتری های مناسب برای سیستم های انرژی های تجدید پذیر همچون انرژی خورشیدی و یا انرژی بادی معمولا در دسته دیپ سایکل (DEEP Cycle) (چرخه عمیق) قرار می گیرند. باتری های دیپ سایکل برای فرایندهای دشارژ مکرر و عمیق ساخته شده اند که آنها را از سایر انواع باتری مانند باتری های خودرو متفاوت می کند.

معمولا ساختار دیپ سایکل را می توان در چند نوع از باتری ها مشاهده کنیم :

  • باتری های سربی اسیدی
  • باتری های لیتیومی 
  • باتری های نیکل کادمیوم

باتری های لید اسید و یا همان سربی اسیدی (Lead Acid)
بد نیست بدانید که مخترع باتری های سربی اسیدی آقای گاستون پلانته(Gaston Planté) هست که درسال 1859 این اختراع صورت گرفت .شاید بتوان گفت که در حال حاضر اکثر باتری های سربی اسیدی را باتری های سیلد(Sealed) تشکیل می دهند و  به همین دلیل ما توضیح باتری های با دریچه باز (Open Vent) صرف نظر می کنیم.


اگر بخواهیم سیلد را به زبان فارسی ترجمه نماییم به کلمه "پلمپ" می رسیم.استفاده از این کلمه بدین معنیست که این باتری ، مانند باتری های سربی اسیدی قدیمی – مشهور به باتری های آبی "Flooded" -که دارای دریچه برای اضافه کردن اسید به داخل باتری بود – نیستند . بطور کلی این گونه باتری ها از سرویس نگهداری معاف می شوند.البته معاف از سرویس نگهداری ای که مربوط به اصافه نمودن آب اسید به داخل باتری می باشد. 


انواع مختلفی از باتری های لید اسید به بازار معرفی شده است وشاید بیشترین نام هایی که در این میان به گوش ما میخورد شامل

باتری های  AGM(Absorbent Glass Mat) ،

باتری های VRLA(Valve-Regulated Lead Acid) و

باتری های ژل (GEL) باشد .

 باتری های ای جی ام "AGM"
در باتری های AGM بین پلیت های مثبت و منفی یک جداکننده اسفنجی گذاشته می شود . این جدا کننده اسفنجی که جنسی شبیه پشم شیشه و دستمال کاغذی دارد ، از فایبرگلاس ساخته شده است . استفاده از این جدا کننده سبب می شود که الکترولیت راحتتر جذب سلول های درون باتری شود و کمتر تبخیر الکترولیت صورت پذیرد . نکته ای که باید در مورد باتری های AGM بدانید این است که الکترولیت در این باتری ها تا حدودی بصورت گازنوترکیب (Recombinant Gas Absorbed Electrolyte) است . این ویژگی سبب می شود الکترولیت تا 98 درصد آب کمتری داشته باشد . یک باتری AGM DEEP Cycle  گزینه مناسبی برای ذخیره سازی انرژی های تجدید پذیر تلقی میگردد . در تصویر زیر جنس یک جدا کننده در باتری های "ای جی ام" نمایش داده شده است.
 

 پلیت ها درباتری AGM ، شبکه های اکسید سرب با جنس سرب فلزی هستند که در طول فرآیند شارژ و دشارژ انرژی الکتریکی مورد نیاز را فراهم می کنند. پلیت ها در باتری های دیپ سایکل AGM  بزرگ هستند و فضای بیشتری را نسبت به سایر انواع باتری ها اشغال می کنند.


 باتری های AGM دارای کمترین مقدار مقاومت داخلی در مقایسه با باتری های دیگر هستند و از دست دادن خود دشارژی (در انبارداری) آنها 3 تا 10 برابر کمتر از باتری های ژل و 5 تا 50 برابر کمتر از باتری های آبی سرب اسیدی (Flooded) قدیمی است. تکنولوژی باتری سیلد شده AGM در سال 1980 اختراع شد و برای هواپیمای نظامی در سال 1985 برای آزمایش کارایی این نوع از باتری به کار گرفته شد .

 
قیمت باتری های AGM از باتری Flooded  گران تر است ولی نسبت به باتری های ژل ارزانتر می باشند . تاثیر دما نیز در این باتری غیر قابل انکار نیست و با هر 8 درجه افزایش از دمای 25 درجه سانتیگراد با کاهش طول عمر مواجه می گردد . بواسطه کم بودن مقاوت داخلی این نوع باتری ، می توان آنها را برای استفاده در موتورسیکلت ها و خودروهای هیبریدی مناسب دانست .


این باتری ها در برابر شارژ بیش از اندازه و همچنین گرمای زیاد ، تولید گاز می نمایند . از این رو ممکن است بر روی بدنه باتری منفذهایی ببینید که برای تخلیه گاز تعبیه شده است . البته شرکت های پیشرو در زمینه باتری ، توانسته اند که گاز تولید شده از شارژ و دشارژ داخل باتری را به چرخه خود باتری برگردانند و از تجزیه و تبخیر الکترولیت آن جلوگیری نمایند . این امر طول عمر این گونه باتری ها را تا 30 درصد افزایش می دهد.

باتری های GEL
باتری های ژل VRLA حاوی الکترولیت ژل هستند که آنها را از همتایان AGM متفاوت می سازد. اسید سولفوریک(H2SO4) مخلوط شده با میکروسیلیس (Silica Fume) باعث می شود که الکترولیتی غلیظ و ژل مانند تولید شود ، که آنها را از سرویس و نگهداری (Maintenance) معاف می کند (Maintenance Free = MF). در تصویر زیر نمونه یک باتری ژل از کمپانی مطرح ویکترون (Victron) را مشاهده میکنید که در سال های اخیر به دلیل تحریم ها ، این باتری در بازار ایران به سختی یافت می شود .

 

این نوع از باتری ها نیاز به شرایط خاصی برای حمل و نقل ندارد و بدون نگرانی خاصی آنها را حمل و نقل کنید.از دیگر ویژگی های این باتری میتوان به این موضوع اشاره کرد که باتری های ژل به دمای بالاتر، شوک و لرزش مقاوم هستند.اما دقت کنید که همانند تمامی باتری سیلد اسید ، دشارژ بیش از اندازه باعث خسارات جدی به آنها می شود البته این خسارات به نسبت باتری های AGM کمتر هستند . طول عمر بالاتر بواسطه غلظت مناسب الکترولیت درآنها ، سبب می گردد که در برابر تبخیر مقاومت بیشتری داشته باشند و همین دلیل باعث می گردد که طول عمر بالاتری نسبت به باتری سیلد اسید دیگر داشته باشند.

نکته دیگری را به آن توجه کنید که این باتری ها در شرایط دمای پایین عملکرد بهتری را از خود به نمایش می گذارند . شاید بتوان گفت که قیمت بالاتر نسبت به رقبای خود ، اصلی ترین عیب این باتری تلقی گردد .

در خرید باتری ژل باید اطمینان حاصل کنید که تولید کننده ، کمپانی مطرحی باشد ، چرا که چاپ کردن لفظ "باتری ژل" بر روی کیس خود باتری کار خاصی ندارد ! اگر با صرف هزینه بیشتر به امید خرید باتری ژل اقدام کنید و باتری، استانداردهای لازم باتری ژل را نداشته باشد ، تمامی پول خود را دور ریخته اید !!


باتری های ژل قادر به ارائه جریان های بالا نخواهند بود و از این رو برای استفاده از تجهیزات موتوری و استارتی اصلا مناسب نیستند . در عوض این باتری ها می توانند برای خروجی یک جریان ثابت در ساعت های طولانی ، عملکرد فوق العاده ای داشته باشند . به عنوان مثال روشنایی خورشیدی بیلبورد و یا معابر.
خود دشارژی این باتری ها در شرایط انبارداری به ازای هر ماه حدود 1 درصد است که این مورد سبب می گردد که در هنگام خرید به تاریخ تولید باتری دقت ویژه ای داشته باشید . البته به دلیل شرایط فعلی در کشور که معمولا 3 ماه طول می کشد که باتری در انبار بازرگان بشیند ،پیشنهاد می شود بالای 6 ماه از تاریخ تولید باتری را از فروشنده یک گارانتی معتبر بخواهید . البته مجموعه های متخصص در امور باتری شرایط استاندارد انبار داری را رعایت می کنند و خرید از مجموعه های متخصص دغدغه خاصی برای شما نخواهد داشت . از نظر ظاهری باتری های ژل تفاوتی با باتری های AGM ندارد ولی قیمتی از این گونه باتری ها بیشتر است .


باتری های FLOODED
عمدتا این باتری ها برای استفاده در تجهیزات دارای استارتر و وسایل حمل و نقل بکار گرفته می شود ولی این دلیلی نمی شود که از این باتری ها نمی توان در سیستم های تجدید پذیر همچون انرژی خورشیدی استفاده کرد . این باتری ها را در سیستم های فتوولتاییک می توان به کار گرفت ولی کار اصولی ای نیست . دقت داشته باشید که اگر قصد همچین کاری را دارید حتما تنظیمات شارژر خود را روی گزینه مخصوص این باتری ها بگذارید . این باتری ها در ماه یک بار بایستی به منظور "همزدن" الکترولیت و رسوب نشدن اسید درون باتری ، با ولتاژ و جریان بالا شارژ شوند . این عمل در 28 هر ماه میلادی در شارژکنترلرهای EPEVER  انجام می شود . نام این عملیات در قسمت کنترلر اکولایز Equalize  می باشد .

نکته مهم اینجاست که باتری های ژل دیپ سایکل به هیچ عنوان نیاز به اکولایز کردن ندارد و با اعمال اکولایز باعث خرابی زود هنگام باتری ژل می شود . باتری فلودد یا همان باتری های سربی اسیدی آبی ، نیاز به سرویس نگهداری دارند . این سرویس شامل بازدید سطح اسید و بازرسی سر(ترمینال) باتری می شود . اگر سطح اسید این باتری پایین آمده باشد بوسیله منفذ و دریچه هایی که روی باتری تعبیه شده باید به آن مخلوطی از آب اسید اضافه کنید.همچنین با بازدید دوره ای از ترمینال ها ، باید اطمینان حاصل شود که سر باتری سولفاته نشده باشد .

خطرات تماس با اسید و همچنین انفجار باتری(Explosion) ، علت هایی است که باعث می شود ما پیشنهاد استفاده از باتری های سربی اسیدی با دریچه باز را به مشتریان خود ندهیم .

لازم به ذکر است که به دلیل داشتن پلیت های نازک تر در این باتری ها و سطح بالای الکترولیت نسبت به باتری های AGM و ژل ،باعث می شود حمل و نقل این گونه باتری ها طبق شرایط خاص و استاندارد صورت پذیرد .اگر در پروژه انرژی خورشیدی آفگرید مجبور شدید به دلایلی همچون کم کردن هزینه های مشتری و یا اجبار ، از باتری خودرو در سیستم خورشیدی استفاده کنید ، پیشنهاد ما به شما باتری اربیتال وان قرمز سپاهان باتری 150 آمپری است . تصویر زیر یک باتری سیلد فلودد را نمایش می دهد .


 

باتری های لیتیوم (Lithium)
باتری های لیتیوم دارای مزایای زیادی نسبت به انواع باتری های قبلی تر مانند باتری های سیلد اسید دارند . این مزایا شامل طول عمر بیشتر و میزان شارژ و دشارژ بالاتر می باشد.انواع مختلفی از باتری های لیتیوم یونی (Li-Ion) هم اکنون در بازار یافت می شوند که از عمده آنها می توان به باتری های لیتیوم پلیمر (Li-Po) اشاره کرد .باتری لیتیوم پلیمر بطور قابل توجهی برای سیستم های برق خورشیدی مناسب هستند . ماده شیمیایی باتری های لیتیوم پلیمر ، لیتیوم آهن فسفات با فرمول شیمیایی LiFePO4 است .

در مقاله های بعدی به بررسی دقیقتر این باتری پرداخته می شود.

این ترکیب معدنی که نامحلول در آب است معمولا به رنگ های خاکستری ، قرمز تیره و یا مشکی می باشد . استفاده از این ترکیب معدنی در باتری سبب می گردد که باتری لیتیوم پلیمر مقاومت خوبی در برابر جریان های بالا و دما از خود نشان دهد . بعلاوه که سیکل عمر این باتری ها در سیستم های خورشیدی نیز بالاست . تصویر زیر پک باتری لیتیوم پلیمری را نشان می دهد که قابلیت مانیتورینگ از طریق گوشی های موبایل را نیز داراست .
 


 بر خلاف واکنش های شیمیایی الکترولیت سرب اسید و سایر مواد شیمیایی که در باتری های سربی اسیدی بکار گرفته می شود ،واکنش های شیمیایی در باتری های لیتیوم، گاز های مانند هیدروژن یا اکسیژن را تولید نمی کنند، این ویژگی سبب می گردد که این باتری ها کمتر در معرض انفجار قرار گیرند.هر سلول باتری لیتیوم دارای ولتاژ اسمی 3.6 ولت است، در حالی که سلول باتری سرب اسید می تواند 2 ولت را فراهم کند، بنابراین یک باتری لیتیوم با ولتاژ ثابت نیاز به سلول های کمتری نسبت به باتری های اسید سرب دارد . بعلاوه با توجه به ولتاژهای شارژی تقریبا یکسان با باتری های سربی اسیدی ، می توان آنها را براحتی در یک سیستم انرژی خورشیدی آفگرید ، جایگزین کرد. باتری های لیتیوم نیازی شارژ کامل دوره ای ندارند ، در حالی که باتری های سرب اسید، زمانی که روند دشارژ آنها قبل از اینکه به طور کامل شارژ نشده باشند ،شروع شود ، به شدت آسیب میبینند . از برتری های دیگر باتری های لیتیومی نسبت به باتری های سربی اسیدی ، راندمان و بازدهی آنها می باشد . راندمان باتری های سیلد اسید به 80 تا 85 درصد می رسد در حالی که راندمان در باتری های لیتیومی بالای 90 درصد است . مهم ترین گزینه ای که ممکن است طراح انرژی خورشیدی به سمت استفاده از باتری های لیتیومی نرود این می توان باشد که قیمت های باتری های لیتیومی به نسبت باتری های سیلد اسیدی به شدت بالاست . ممکن است تا سه برابر قیمت در توان مشابه ، با استفاده از باتری های لیتیومی به سیستم خورشیدی تحمیل گردد . بعلاوه که داشتن یک مدار الکترونیکی برای مدیریت شارژ و دشارژ(BMS) باتری های لیتیومی ، از الزامات استفاده از این گونه باتری ها تلقی می گردد .

در زیر تصاویر دو نمونه از بی ام اس باتری های لیتیومی آمده است .
 

 

 

 

مهم ترین گزینه ای که ممکن است طراح انرژی خورشیدی به سمت استفاده از باتری های لیتیومی نرود این می توان باشد که قیمت های باتری های لیتیومی به نسبت باتری های سیلد اسیدی به شدت بالاست .


باتری های لیتیوم یون به دلیل مزایای بسیار زیادی که نسبت به باتری های سربی اسیدی دارند ، بکارگیری آنها بیشتر از باتری های سیلد اسیدی در سیستم های آفگرید خورشیدی ، پیشنهاد می گردد .(البته فارغ از بحث قیمتی آنها) .در اکثر کشورهای دنیا ، باتری های لیتیومی ،با توجه به طول عمربالای آنها،مورد توجه اکثر استفاده کنندگان سیستم های فتوولتاییک قرار گرفته است . متاسفانه در ایران این باتری ها به دلیل هایی از جمله : کیفیت پایین باتری های وارداتی چینی و همچنین نداشتن علم چگونگی استفاده این باتری ها از سوی تکنسین های خورشیدی ، زیاد به مشتریان سیستم های خورشیدی پیشنهاد نمی گردد . کما اینکه مقررات دست و پا گیر از سوی گمرک ایران ، می تواند دلیلی دیگر برای عدم استفاده باتری های لیتیومی برای سیستم های خورشیدی باشد. 
ویژگی خیلی جذاب باتری های لیتیوم این است که انتظار می رود عمر این باتری ها به 15 سال طول بکشد که حدود پنج تا ده سال بالاتر از باتری های سرب اسید است. از سوی دیگر، تهویه برای باتری های لیتیوم ضروری نیست. و مهمترین مزیت باتری های لیتیوم یون این است که آنها تا 100٪ تخلیه می شوند. البته که دشارژ عمیق می تواند طول عمر این باتری ها را تحت تاثیر قرار دهد و منجر به کاهش طول عمر آنها شود ولی بازهم تاثیرات دشارژ عمیق در باتری های لیتیومی به مراتب کمتر از تاثیرات دشارژ عمیق در باتری های سیلد اسیدی می باشد. شاید ذکر این ویژگی دیگر در باتری های لیتیومی خارج از لطف نباشد که این باتری های راندمان بهتری در دماهای زیر صفر درجه نسبت به موارد باتری های سربی اسیدی سیلد از خود به نمایش می گذارند . در بعضی از باتری های لیتیومی از برندهای مطرح دنیا ، دمای کاری حتی به منفی 20 درجه سانتیگراد هم می رسد که این مقدار عددی شگفت انگیز به مناطق سردسیری تلقی می گردد . فضای اشغال شده نسبت به توان های خروجی در مقایسه با باتری های سربی اسیدی به یک پنجم کاهش پیدا میکند که این امر سبب می گردد برای سیستم هایی که نیاز به توان های بالایی در شبانه روز دارند-مانند سیستم های فارم (مزرعه) رمز ارزهایی همچون بیت کوین یا اتریوم-این گونه باتری ها گزینه ایده آلی تلقی گردند . البته نکته اصلی برای کم بودن فضای اشغال شده در اینجاست که این باتری ها چگالی انرژی قابل توجهی دارند و به همین دلیل است که در تجهیزات الکترونیکی قابل حمل هم از آنها بهره جویی می شود .

این نکته را مجددا می گوییم چون اهمیت بالایی دارد : اگر به دنبال استفاده از باتری های لیتیومی در سیستم های خورشیدی هستید ، از یک BMS مناسب و با کیفیت استفاده کنید . پیشنهاد می گردد که از پک های آماده برندهای مطرح دنیا بهره ببرید چرا که این پک ها خود دارای BMS هستند و نیازی دیگر به خرید مجدد آن ندارید اما دقت کنید که شارژر و یا تجهیزات خورشیدی شما قابلیت همگام سازی با باتری های لیتیومی را داشته باشد . در حال حاضر شارژکنترلرهای سری XTRA برند ایپی اور (EpEver) و همچنین دستگاه اینورتر شارژر سری HI همین برند ، قابلیت استفاده از باتری های لیتیومی را در سیستم های خورشیدی برای شما مهیا می سازد .

تصویر زیر را مشاهده کنید . این محصول ساخت برند GSL کشور چین است که پک آماده باتری لیتیوم پلیمری با ظرفیت حدود 5000 واتساعت را برای سیستم های خورشیدی مهیا می سازد . معمولا این پک ها قابلیت این را هم دارند که با پک های مشابه خود از یک برند ، پارالل و یا موازی گردند .(به منظور رسیدن به سطح انرژی بالاتر) 

 

 

برای هر گونه مشاوره ، خرید و یا نصب سیستم های خورشیدی آفگرید می توانید روی ما حساب باز کنید!

 فقط کافیست تماس بگیرید :                                 09100031091

 

 

 

 

 

سانان سولار با فروش عمده و خرده تجهیزات سولار در خدمت مردم عزیز ایران می باشد . فروش باتری دیپ سایکل خورشیدی باتری ژل خورشیدی باتری تلکو پاور مناسب انرژی خورشیدی فروشگاه اینترنتی انرژی خورشیدی سانان سولار شماره تماس بهترین شرکت انرژی خورشیدی ایران اینورتر کاکو و اس ام ای و اینورتر آفگرید کارسپا و شارژ کنترلر های ایپی سولار و پنل خورشیدی اسدا و یینگلی پلی کریستال و مونو کریستال فروش نیروگاه خئرشیدی باتری لیتیومی خرید برای فتوولتاییک سانان سولار تامین تجهیز آریا در دیجی کالا فروش باتری خورشیدی استراکچر نیروگاه خورشیدی منفصل از شیکه برق سراسری برق خورشیدی ماینر ریگ ایتریوم 

ovdn fhjvd o,vadnd fhjvd gdjd,ld sdsjl ihd hkvCd o,vadnd s,ghv hkvCd av;j hkvCd o,vadnd shkhk s,ghv tv,a j[idchj kdv,'hi o,vadnd