Sistem tenaga surya (penerangan jalan surya) adalah solusi yang dapat diandalkan untuk memanfaatkan dan menggunakan energi yang diperoleh dari matahari. Dan baterai surya adalah bagian yang tidak dapat dipisahkan dari sistem ini, karena ia mengubah energi matahari menjadi energi kimia baterai, yang dapat kita manfaatkan dalam kehidupan sehari-hari.

Baterai surya adalah baterai siklus dalam, yang mampu bertahan dalam pelepasan muatan yang dalam, yaitu, baterai siklus dalam memungkinkan pengosongan sebagian besar kapasitas baterai. Beberapa diantaranya bisa mencapai 90% DoD.

Apa itu DoD?

Sebelum penjelasan DoD, mari kita lihat istilah lain yang relevan, kapasitas baterai.

Apa Kapasitas Baterai?

Kapasitas Baterai adalah total energi listrik yang dapat disimpan baterai, yang diukur dalam kWH.

Misalnya:

Jika baterai dapat menopang konsumsi daya 500 watt di rumah Anda selama total 60 jam, maka kapasitasnya adalah 0.5 × 60 = 30kWH. Selama periode itu, baterai berubah dari terisi penuh menjadi benar-benar kosong.

Di dunia nyata, mengosongkan baterai sepenuhnya dapat mengakibatkan hilangnya masa pakai dan kapasitasnya secara permanen.

Kemudian,

apa itu DoD dan bagaimana pengaruhnya terhadap umur baterai?

Mari kita jelaskan satu per satu:

Apa itu DoD?

DoD adalah singkatan dari Depth of Discharge, yang mengukur seberapa dalam daya baterai habis, dengan asumsi baterai memiliki kapasitas nominal 100 kWh, yang melepaskan 30kW dalam 1 jam. DOD-nya akan menjadi (30x 1) / 100 = 30%.

Kedalaman pembuangan 30 persen DoD

30% Kedalaman Debit

Karena pengosongan berlebih dapat secara dramatis merusak baterai yang dapat diisi ulang, permintaan konkret tentang DoD maksimum ditentukan oleh produsen.

Data ini sangat berguna bagi Anda saat Anda merancang sistem tenaga surya off-grid - Anda dapat mengatur fungsi LVD (Pemutusan Tegangan Rendah) pada pengontrol pengisian daya surya untuk memutuskan baterai dari beban sebelum mencapai DoD terbatas, yang ditetapkan oleh pabrikan.

sistem tenaga surya off-grid

sistem tenaga surya off-grid

Asam timbal yang terendam biasanya memiliki 50% DoD, sedangkan lithium-ion dapat mencapai hingga 80% DoD.

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

Namun,

LiFePO4 bekerja lebih baik daripada baterai lithium-ion lainnya dan dapat mencapai hingga 90%, dan lampu jalan surya terintegrasi canggih kami telah mengadopsi baterai LiFePO4.

Beberapa produsen lain mungkin mendeskripsikan data sebagai SOC.

Apa itu SOC?

SOC adalah singkatan dari State of Discharge. Sama seperti kedalaman pengosongan, SOC adalah istilah pengukuran dalam baterai. Faktanya, SOC adalah kebalikan langsung dari DOD - sementara DOD berada di 100%, SOC di 0%; saat DoD berada di 40%, SoC di 60%.

Kedalaman Debit vs Siklus Hidup

Mengapa DoD penting untuk baterai?

Kita bisa menyamakan siklus hidup baterai dengan umur baterai. Pabrikan biasanya mengumumkan siklus hidup pada nilai DoD tertentu; misalnya, LiNCM mendeklarasikan masa pakai siklus menjadi 1900 @ 80% DoD.

Semakin besar DoD setiap siklus, semakin kecil waktu siklus yang tersedia.

Kita dapat melihat bahwa DoD mempengaruhi harapan hidup baterai secara langsung, dan teori ini berlaku untuk sebagian besar baterai yang dapat diisi ulang: lithium-ion, timbal-asam, atau besi nikel.

Waktu DoD vs. Siklus

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

Dari grafik ini, kita dapat melihat perbedaan yang dramatis: masa pakai baterai mencapai 7000 kali pada 10% DoD, sementara hanya 500 kali pada 100% DoD.

Selain Depth of Discharge, temperatur kerja juga berpengaruh besar pada performa baterai.

Kapasitas baterai dan suhu kerja

Pengisian dan pengosongan baterai bergantung pada reaksi kimia di dalamnya, sedangkan reaksi kimia baterai memiliki hubungan yang baik dengan suhu.

Kapasitas nominalnya diukur pada suhu 27 ° C (80 ° F) hangat karena kinerja reaksi kimianya paling efisien pada suhu tersebut.

baterai tidak berfungsi dalam cuaca dingin

Baterai tidak berfungsi dalam cuaca dingin

Temperatur yang rendah dapat mengurangi aktivitas elektrolit pada baterai. Baterai yang memberikan kapasitas 100% pada 27 ° C biasanya hanya akan menghasilkan 40% pada –20 ° C.

Meskipun suhu yang lebih hangat atau lebih tinggi sedikit meningkatkan kinerja, pemaparan dalam waktu lama akan menguapkan elektrolit dan menyebabkan hilangnya kapasitas secara permanen.

Kesimpulan

Saat mengukur baterai untuk tata surya off-grid, kita perlu mempertimbangkan bahwa DoD dan suhu kerja adalah faktor yang paling penting.

Gunakan solar charge controller dengan fungsi LVD (low voltage disconnect) untuk memastikan bahwa pemakaian baterai tidak melebihi DoD terbatas, yang disarankan oleh produsen, untuk menjamin masa pakai baterai.

Pertimbangkan kompensasi suhu untuk ukuran baterai Anda saat suhu kerja tidak pada suhu kapasitas nominal, karena ukuran baterai tidak "semakin besar semakin baik".