แบตเตอรี่ตะกั่วกรดเจลปิดผนึก DKGB2-900-2V900AH

ในระบบกักเก็บพลังงานไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ บทบาทของแบตเตอรี่คือการกักเก็บพลังงานไฟฟ้า เนื่องจากความจุของแบตเตอรี่เพียงก้อนเดียวมีจำกัด ระบบจึงมักจะรวมแบตเตอรี่หลายก้อนเข้าด้วยกันแบบอนุกรมและขนานกันเพื่อให้เป็นไปตามระดับแรงดันไฟและความต้องการความจุตามการออกแบบ จึงเรียกอีกอย่างว่าชุดแบตเตอรี่ ในระบบกักเก็บพลังงานไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ ต้นทุนเริ่มต้นของชุดแบตเตอรี่และโมดูลโซลาร์เซลล์จะเท่ากัน แต่ชุดแบตเตอรี่มีอายุการใช้งานสั้นกว่า พารามิเตอร์ทางเทคนิคของแบตเตอรี่มีความสำคัญมากต่อการออกแบบระบบ ในระหว่างการเลือกออกแบบ ให้ใส่ใจกับพารามิเตอร์หลักของแบตเตอรี่ เช่น ความจุของแบตเตอรี่ แรงดันไฟฟ้าที่กำหนด กระแสชาร์จและคายประจุ ความลึกในการคายประจุ เวลาในรอบการทำงาน เป็นต้น

ความจุของแบตเตอรี่
ความจุของแบตเตอรี่จะถูกกำหนดโดยจำนวนสารออกฤทธิ์ในแบตเตอรี่ ซึ่งโดยปกติจะแสดงเป็นแอมแปร์-ชั่วโมง Ah หรือมิลลิแอมแปร์-ชั่วโมง mAh ตัวอย่างเช่น ความจุที่กำหนดคือ 250Ah (10 ชั่วโมง 1.80V/เซลล์ 25 ℃) หมายถึงความจุที่ปลดปล่อยออกมาเมื่อแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่หนึ่งก้อนลดลงเหลือ 1.80V โดยการปล่อยประจุที่ 25A เป็นเวลา 10 ชั่วโมงที่อุณหภูมิ 25 ℃

พลังงานของแบตเตอรี่หมายถึงพลังงานไฟฟ้าที่แบตเตอรี่สามารถจ่ายได้ภายใต้ระบบคายประจุแบบใดแบบหนึ่ง โดยปกติจะแสดงเป็นวัตต์ชั่วโมง (Wh) พลังงานของแบตเตอรี่แบ่งออกเป็นพลังงานเชิงทฤษฎีและพลังงานจริง ตัวอย่างเช่น สำหรับแบตเตอรี่ 12V250Ah พลังงานเชิงทฤษฎีคือ 12 * 250=3000Wh หรือ 3 กิโลวัตต์ชั่วโมง ซึ่งระบุปริมาณไฟฟ้าที่แบตเตอรี่สามารถกักเก็บได้ หากความลึกในการคายประจุคือ 70% พลังงานจริงคือ 3000 * 70%=2100 Wh หรือ 2.1 กิโลวัตต์ชั่วโมง ซึ่งเป็นปริมาณไฟฟ้าที่สามารถใช้ได้

แรงดันไฟฟ้าที่กำหนด
ความต่างศักย์ระหว่างขั้วบวกและขั้วลบของแบตเตอรี่เรียกว่าแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดของแบตเตอรี่ แรงดันไฟฟ้าที่กำหนดของแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดทั่วไปคือ 2V, 6V และ 12V แบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดแบบเดี่ยวคือ 2V และแบตเตอรี่ 12V ประกอบด้วยแบตเตอรี่เดี่ยว 6 ก้อนที่ต่ออนุกรมกัน

แรงดันไฟฟ้าที่แท้จริงของแบตเตอรี่ไม่ใช่ค่าคงที่ แรงดันไฟฟ้าจะสูงเมื่อแบตเตอรี่ไม่ได้โหลด แต่จะลดลงเมื่อแบตเตอรี่โหลด เมื่อแบตเตอรี่ถูกปล่อยประจุด้วยกระแสไฟฟ้าขนาดใหญ่อย่างกะทันหัน แรงดันไฟฟ้าจะลดลงอย่างกะทันหันเช่นกัน มีความสัมพันธ์เชิงเส้นโดยประมาณระหว่างแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่และพลังงานคงเหลือ ความสัมพันธ์ที่เรียบง่ายนี้มีอยู่เฉพาะเมื่อแบตเตอรี่ไม่ได้โหลด เมื่อมีการโหลด แรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่จะผิดเพี้ยนเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าตกที่เกิดจากอิมพีแดนซ์ภายในของแบตเตอรี่

กระแสไฟชาร์จและปล่อยสูงสุด
แบตเตอรี่เป็นแบบสองทิศทางและมีสองสถานะ คือ การชาร์จและการปล่อยประจุ กระแสไฟจะถูกจำกัด กระแสไฟสูงสุดในการชาร์จและการปล่อยประจุจะแตกต่างกันไปตามแบตเตอรี่แต่ละก้อน กระแสไฟในการชาร์จของแบตเตอรี่โดยทั่วไปจะแสดงเป็นทวีคูณของความจุของแบตเตอรี่ C ตัวอย่างเช่น หากความจุของแบตเตอรี่ C = 100Ah กระแสไฟในการชาร์จจะเป็น 0.15 C × 100 = 15A

ความลึกของการปล่อยและอายุการใช้งานของวงจร
ระหว่างการใช้งานแบตเตอรี่ เปอร์เซ็นต์ของความจุที่แบตเตอรี่ปล่อยออกมาในความจุที่กำหนดเรียกว่าความลึกในการคายประจุ อายุการใช้งานแบตเตอรี่นั้นสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับความลึกในการคายประจุ ยิ่งความลึกในการคายประจุลึกเท่าไร อายุการใช้งานในการชาร์จก็จะสั้นลงเท่านั้น

แบตเตอรี่จะต้องผ่านการชาร์จและคายประจุ ซึ่งเรียกว่า 1 รอบ (หนึ่งรอบ) ภายใต้เงื่อนไขการคายประจุบางประการ จำนวนรอบที่แบตเตอรี่สามารถทนได้ก่อนจะทำงานได้ถึงความจุที่กำหนด เรียกว่าอายุการใช้งานของรอบ

เมื่อความลึกในการคายประจุแบตเตอรี่อยู่ที่ 10%~30% ถือเป็นการคายประจุแบบรอบตื้น ความลึกในการคายประจุที่ 40%~70% ถือเป็นการคายประจุแบบรอบกลาง ความลึกในการคายประจุที่ 80%~90% ถือเป็นการคายประจุแบบรอบลึก ยิ่งความลึกในการคายประจุแบตเตอรี่รายวันยิ่งลึกขึ้นในระหว่างการทำงานระยะยาว อายุการใช้งานแบตเตอรี่ก็จะยิ่งสั้นลง ความลึกในการคายประจุที่ตื้นขึ้น อายุการใช้งานแบตเตอรี่ก็จะยิ่งยาวนานขึ้น

ปัจจุบัน แบตเตอรี่สำรองทั่วไปของระบบกักเก็บพลังงานไฟฟ้าเคมีคือแบตเตอรี่สำรองไฟฟ้าเคมี ซึ่งใช้ธาตุเคมีเป็นตัวกลางในการกักเก็บพลังงาน กระบวนการชาร์จและการปล่อยประจุจะมาพร้อมกับปฏิกิริยาเคมีหรือการเปลี่ยนแปลงของตัวกลางในการกักเก็บพลังงาน แบตเตอรี่ดังกล่าวประกอบด้วยแบตเตอรี่กรดตะกั่ว แบตเตอรี่ไหลของเหลว แบตเตอรี่โซเดียมซัลเฟอร์ แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน เป็นต้น ในปัจจุบัน แบตเตอรี่ลิเธียมและแบตเตอรี่ตะกั่วถูกนำมาใช้เป็นหลัก