Un système d'énergie solaire (éclairage solaire) est une solution fiable pour exploiter et utiliser l'énergie du soleil. Et une batterie solaire est un élément indispensable de ce système, car elle convertit l'énergie solaire en énergie chimique de la batterie, que nous pouvons utiliser dans notre vie quotidienne.

Les batteries solaires sont des batteries à décharge profonde, qui sont capables de survivre à des décharges profondes, à savoir, les batteries à décharge profonde permettent de décharger une grande partie de la capacité d'une batterie. Certains d'entre eux peuvent atteindre 90% de DoD.

Qu'est-ce que DoD?

Avant d'expliquer le DoD, passons d'abord par un autre terme pertinent, la capacité de la batterie.

Quelle est la capacité de la batterie?

La capacité de la batterie est l'énergie électrique totale qu'une batterie peut stocker, qui est mesurée en kWH.

Par exemple:

Si la batterie peut supporter une consommation électrique de 500 watts dans votre maison pendant un total de 60 heures, sa capacité serait de 0.5 × 60 = 30 kWH. Pendant cette période, la batterie passe d'une charge complète à un état de décharge complète.

Dans le monde réel, la décharge complète d'une batterie peut entraîner une perte irréversible de sa durée de vie et de sa capacité.

Puis,

qu'est-ce que le DoD et comment affecte-t-il la durée de vie d'une batterie?

Expliquons, un par un:

Qu'est-ce que DoD?

DoD signifie Depth of Discharge, qui mesure la profondeur de décharge d'une batterie, en supposant que la batterie a une capacité nominale de 100 kWh, qui décharge 30 kW en 1 heure. Son DOD serait (30x 1) / 100 = 30%.

30% de profondeur de décharge DoD

30% de profondeur de décharge

Étant donné qu'une décharge excessive peut endommager considérablement une batterie rechargeable, une demande concrète de DoD maximum est définie par les fabricants.

Ces données sont très utiles pour vous lorsque vous concevez un système d'alimentation solaire hors réseau - vous pouvez configurer la fonction LVD (Low Voltage Disconnect) sur le contrôleur de charge solaire pour déconnecter la batterie des charges avant d'atteindre le DoD limité, établi par le fabricant.

système d'énergie solaire hors réseau

système d'énergie solaire hors réseau

Le plomb-acide inondé a généralement 50% de DoD, tandis que le lithium-ion peut atteindre jusqu'à 80% de DoD.

La source: https://www.batterypoweronline.com/wp-content/uploads/2012/07/Lead-acid-white-paper.pdf

Toutefois,

LiFePO4 fonctionne mieux que toute autre batterie lithium-ion et peut atteindre jusqu'à 90%, et nos lampadaires solaires intégrés avancés ont adopté la batterie LiFePO4.

Certains autres fabricants peuvent décrire les données comme SOC.

Qu'est-ce que le SOC?

SOC est l'acronyme de State of Discharge. Tout comme la profondeur de décharge, le SOC est un terme de mesure dans les batteries. En fait, SOC est l'opposé direct de DOD - alors que DOD est à 100%, SOC est à 0%; lorsque DoD est à 40%, SoC est à 60%.

Profondeur de décharge vs cycle de vie

Pourquoi le DoD est-il important pour la batterie?

Nous pouvons assimiler la durée de vie de la batterie à la durée de vie de la batterie. Les fabricants déclarent généralement la durée de vie du cycle à une certaine valeur de DoD; par exemple, LiNCM déclare que la durée de vie du cycle est de 1900 à 80% DoD.

Plus le DoD est grand à chaque cycle, plus les temps de cycle disponibles seront petits.

Nous pouvons voir que le DoD affecte directement l'espérance de vie d'une batterie, et cette théorie s'applique à la plupart des batteries rechargeables: lithium-ion, plomb-acide ou nickel-fer.

DoD vs temps de cycle

La source:https://usbattery.com/wp-content/uploads/2014/05/usb-expected-life-cycle.pdf

À partir de ce graphique, nous pouvons voir une disparité dramatique: la durée de vie de la batterie est jusqu'à 7000 fois à 10% DoD, contre seulement 500 fois à 100% DoD.

Outre la profondeur de décharge, la température de travail a également un impact important sur les performances de la batterie.

Capacité de la batterie et température de fonctionnement

La charge et la décharge d'une batterie dépendent des réactions chimiques à l'intérieur, tandis que la réaction chimique de la batterie a une grande relation avec la température.

Sa capacité nominale est mesurée à 27 ° C (80 ° F), car ses performances de réaction chimique sont les plus efficaces à cette température.

une batterie ne fonctionne pas par temps glacial

Les batteries ne fonctionnent pas par temps glacial

Les basses températures peuvent réduire l'activité des électrolytes dans une batterie. Une batterie qui fournit une capacité de 100% à 27 ° C ne fournira généralement que 40% à –20 ° C.

Bien qu'une température plus chaude ou plus élevée améliore légèrement les performances, une exposition prolongée fera évaporer les électrolytes et entraînera une perte de capacité permanente.

Conclusion

Lors du dimensionnement de la batterie pour un système solaire hors réseau, nous devons tenir compte du fait que le DoD et la température de fonctionnement sont les facteurs les plus importants.

Utilisez un contrôleur de charge solaire avec fonction LVD (déconnexion basse tension) pour vous assurer que la batterie en décharge ne dépasse pas le DoD limité, qui est conseillé par le fabricant, afin de garantir la durée de vie de la batterie.

Envisagez une compensation de température en fonction de la taille de votre batterie lorsque la température de fonctionnement n'est pas à la température de capacité nominale, car la taille de la batterie n'est pas «la plus grande, mieux c'est»