Sistem Baterai

Sistem Baterai

Baterai adalah komponen kunci untuk menggunakan sistem energi. Sebagian besar energi yang dihasilkan adalah pada periode penggunaan non puncak. Baterai juga mewakili biaya terbesar dari sistem energi. Tergantung pada jenis sistem baterai yang digunakan, mereka mungkin harus diganti dengan sistem solar cell atau angin, yang biasanya 20 tahun. Sistem baterai sangat bergantung pada metode yang digunakan. Kedalaman suhu dan debit memiliki efek besar pada siklus hidup dan efisiensi sistem.

Depth of Discharge

Kedalaman debit (DOD) mempengaruhi baik output tegangan dan siklus hidup sistem. Semakin sel sermakin kurang maka semakin sedikit tegangan yang dikeluarkan. Beginilah cara pengendali membatasi berapa banyak daya yang dapat dilepas oleh baterai. Sekali baterai adalah tegangan tertentu, pelepasan muatan dihentikan atau dibatasi. Jumlah siklus yang dimiliki baterai dalam masa hidup mereka sesuai dengan kedalaman debit. Semakin kecil kedalaman debit semakin lama masa pakai baterai. Sistem Baterai berukuran hanya memiliki kedalaman pelepasan tertentu. Umumnya siklus baterai yang tidak dalam akan mengalir hingga kedalaman 70-80%. Baterai dalam siklus akan memiliki kedalaman debit sekitar 30-40%. Baterai truk adalah jenis populer dari baterai yang sering digunakan.

Tegangan pada tingkat DOD yang berbeda

  Cycle life berdasarkan DOD

Jenis Baterai

Sistem Asam Timbal menggunakan elektrolit asam sulfat bersama dengan jaringan timah untuk menghasilkan sekitar 2,34 [V] per sel. Biasanya satu baterai akan mengeluarkan 12 [V]. Baterai NiCad akan menghasilkan 1,2 [V] per sel sehingga jumlah yang dibutuhkan bertambah.

Baterai basah – adalah jenis baterai timbal-asam yang paling umum digunakan saat ini. Umumnya jenis baterai ini lebih murah dan lebih lama. Kerugian utama dari baterai basah adalah akumulasi hidrogen yang dipancarkan untuk proses tersebut. Ini berarti bahwa mereka perlu penyimpanan di area yang berventilasi baik. Ada dua jenis baterai Basah yang “Dibanjiri” dan yang lainnya diatur oleh Valve. Jenis banjir membutuhkan air yang ditambahkan setiap 6-12 bulan. Katup diatur tidak perlu penambahan air karena oksigen berevolusi di piring positif akan bergabung kembali dengan hidrogen di piring negatif. Cairan di dalam baterai yang tergenang bisa menjadi mudah menguap jika hidrogen terbentuk dan tumpah di luar wadah.

Absorbed Glass Mat (AGM) – Menggunakan fiberglass sebagai pemisah untuk menahan elektrolit di tempatnya. Jenis baterai ini awalnya dikembangkan untuk pesawat Concorde, sehingga dapat berorientasi ke segala arah. Jenis baterai ini tidak memerlukan perawatan. Sisi negatifnya adalah bahwa ada batas-batas seperti bagaimana itu dapat dikeringkan atau dibebankan. Variasi yang tinggi dapat memperpendek siklus hidup produk.

Baterai gel – Gunakan senyawa silika untuk melumpuhkan elektrolit. Jika wadah retak atau pecah, sel akan terus berfungsi. Jenis baterai ini dapat dengan mudah rusak jika terlalu banyak diisi.

 

Sistem Baterai Asam Timbal

Baterai Nickel Cadmium lebih mahal tetapi memiliki siklus hidup yang lebih panjang. Baterai juga bisa sangat dalam tanpa mempengaruhi masa pakai baterai. Baterai NiCad sulit diukur ketika mereka mendekati akhir hidup mereka. Ini karena kesulitan dalam mengukur kedalaman debit. Kelebihan lainnya dalam menggunakan baterai jenis ini adalah baterai lebih kecil dan lebih ringan. NiCad adalah baterai kering yang hampir tidak memerlukan perawatan.

Baterai Nickel Iron memiliki siklus hidup panjang yang berlangsung dari 5-35 tahun. Efisiensi hanya sekitar 60-70%. Hal ini terutama disebabkan oleh biaya yang lambat dan tingkat debit. Mereka harus dibebankan pada tingkat konstan jika tidak dapat menjadi pelarian termal. Selain umur panjang baterai mereka dapat menangani getaran tinggi, suhu, dan tekanan fisik.

Konfigurasi baterai tergantung jika sistem dapat diikat ke grid atau tidak. Off grid system memiliki peralatan yang menggunakan tegangan lebih sedikit, tetapi mungkin harus dijalankan lebih lama. Bank baterai dihubungkan secara seri untuk menghasilkan voltase yang lebih tinggi atau kabel secara paralel untuk menghasilkan jam amp yang lebih tinggi. Pada dasarnya ada dua jenis baterai, asam timbal dan yang lainnya. Asam timbal memberikan lebih sedikit biaya per unit penyimpanan, tetapi ada pro dan kontra yang mungkin perlu dibenarkan.

Baterai Lithium Ion memiliki potensi paling besar dari jenis baterai yang tersedia secara komersial. Harga saat ini menurun dengan cepat. Baterai Li Ion lebih baik pada suhu yang lebih rendah seperti 50-70 ° F. Daya tarik utama untuk baterai Li ion adalah kepekaannya terhadap kondisi yang tidak ideal. Mereka tidak dapat dibuang atau ditagih berlebihan. Mereka dapat meledak jika dioperasikan di luar kondisi operasi normal.

Untuk lebih banyak jenis baterai silahkan pelajari kesini …. Jenis baterai

Efisiensi Baterai Berdasarkan Efek Suhu

Suhu juga memiliki efek besar pada efisiensi baterai. Untuk baterai timbal-asam, kapasitas berkurang ketika suhu turun dan meningkat pada suhu yang lebih tinggi. Biasanya baterai memiliki suhu operasi optimal pada 77 ° F. Ketika suhu mencapai di bawah 20 ° F kapasitas baterai terpotong setengah. Suhu di atas 120 ° F kapasitas meningkat sekitar 12 persen. Ini berbagai suhu mempengaruhi kapasitas sistem panggilan untuk kebutuhan untuk sistem baterai untuk disimpan dalam pengaturan yang dikontrol iklim. Meskipun suhu yang lebih tinggi meningkatkan kapasitas baterai, siklus hidup dipersingkat.

Pengaruh Suhu pada output Baterai dan clycle life

Sizing dan Wiring a Battery System

Ukuran sistem baterai tergantung pada berapa hari cadangan dan kedalaman debit yang diinginkan. Sistem yang khas akan menyediakan cadangan energi yang cukup untuk 4-5 hari tanpa sumber energi. Sistem sumber tunggal juga akan memiliki cadangan energi baterai lebih banyak daripada sistem hibrida. Secara umum untuk menemukan jumlah total baterai perlu persamaan ing berikut dapat digunakan:

Konfigurasi baterai tergantung jika sistem dapat diikat ke grid atau tidak. Off grid system memiliki peralatan yang menggunakan tegangan lebih sedikit, tetapi mungkin harus dijalankan lebih lama. Bank baterai dihubungkan secara seri untuk menghasilkan voltase yang lebih tinggi atau kabel secara paralel untuk menghasilkan jam amp yang lebih tinggi. Pada dasarnya ada dua jenis baterai, asam timbal dan yang lainnya. Asam timbal memberikan lebih sedikit biaya per unit penyimpanan, tetapi ada pro dan kontra yang mungkin perlu dibenarkan.

Sistem AGM terhubung dalam Paralel dan Seri

Kembali ke Integrasi Energi Rumah Skala Kecil

References

Hankins, M. (2010). Stand-Alone Solar Electric Systems. Washington DC: Earthscan.

Kemp, W. H. (2009). The Renewable Energy handbook. Tamworth: Aztext Press.

Maeda, M. (2010). How to Solar Power Your Home. Ocala, Florida: Atlantic Publishing Group.

Wind Sun. (2011). Retrieved April 2011, from Northern Arizona Wind Sun: http://www.windsun.com

Solar Blvd. (2007). Retrieved April 2011, from Solar Batteries: http://www.solarblvd.com/Batteries-For-Solar-Batteries:-Sealed-AGM/c3_30/index.html

Solaray. (1997). Retrieved April 2011, from Batteries: http://www.solarray.com/TechGuides/Batteries_T.php

Free Sun Power. (2011). Retrieved April 2011, from Solar Home: http://www.freesunpower.com/solarhome.php

 

 

 

dikutip dari : https://wiki.uiowa.edu/display/greenergy/Battery%20Systems%20Overview