Kapacita batérie. Dôležité hodnoty, o ktorých by ste mali niečo vedieť pri kúpe a používaní solárnej batérie.06.05.2017

Ah (ampér hodiny), HR (hodinový rate), DOD %(percentuálna hodnota vybitia), SOC% (percentuálna hodnota nabitia), C (kapacita), CYKLUS batérie

 

Ah (ampér hodiny, HR (hodinový rate)

Kapacita batérie je udávaná v Ah (ampér hodiny), ale s ňou je spojené ešte HR, ktoré určuje, že pri akom vybíjacom prúde bude mať batéria danú kapacitu.

 Príklad:

Ak mame bateriu 12 V 100 AH 10 HR,  tak uvedená kapacita platí pri vybíjaní prúdom C10  t.j 10 A. Pozri ilustračný obrázok 1.

 

 

Ilustračný obrázok 1. :

vysvetlenie  označenia Ah, HR na batérií alebo z technického listu batérie.

 

 DOD % (depth of discharge)

Vyjadruje percentuálnu hodnotu vybitia batéria voči jej maximálnej kapacite , ak ma batéria DOD 30% tak to znamená, že ešte zostáva 70 % z jej celkovej kapacity alebo už sme spotrebovali 30 % z jej celkovej kapacity.  100%DOD je plne vybitá batéria.  Táto hodnota  je uvedená vždy v technickom liste baterky a je dôležitá pre zistenie koľko cyklov môžete očakávať pri používaní batérie, keď ju vybíjate dlhodobo pri určitom % vybíjania. Pozri ilustračný obrázok 2.

Ilustračný obrázok 2:

DOD%, vybíjacia krivka z technického listu batérie.

 

SOC (state of charge)

vyjadruje opak – percentuálnu hodnotu nabitia batérie voči jej maximálnejj kapacite

ak má batéria 40 % SOC tak je nabitá na 40 %,  čiže vybitá je 60% DOD.

 

Hodnota „C“

Je hodnota , ktorá sa viaže ku kapacite a predstavuje prúd akým  je batéria nabíjaná alebo vybíjaná. Vyjadruje sa ako 1C, 2C ,0,5C 0,02C, používa sa v grafoch kde znázorňuje rôzne situácie pri vybíjaní, nabíjaní rôznymi prúdmi. U nabíjania má hodnota C hlavne význam akým max prúdom, respektíve ako rýchlo sa batéria dá nabiť.

Označenie číslom môže byť pred alebo za C  t.j.  2C a C2 (rozdiel je, že 2C je prúd pri 120 AH 240A a C2 je prúd pri 120 AH 60 A). Prúd vlastne tu predstavuje rýchlosť nabíjania, tak 2C vlastne je prúd = C rate x kapacita alebo časovo 1hod /C rate, kde sa udáva nominálne, že batéria vybíjaná prúdom 1 C sa vybíja 1 hodinu( teoreticky lebo v praxi je to menej)

 

Príklad: batéria LiPO4 znesú 5C,    

(Príklad výpočtu: ak má batéria 20Ah môže sa nabíjať/ vybíjať  prúdom 100A (5×20) a bude to trvať teoreticky 12 minút(60/5) presné hodnoty vám ukáže technický list batérie.)

   

Graf  3 s vysvetlením grafu (príklad):

Ak máme batériu 12V 120 Ah

a vybíjame ju prúdom 3C, čo je 120 x 3 = 360 A, za cca. 7 minút klesne napätie batérie na 9V,

ak ju vybíjame prúdom 0,05C, t.j. 120 x 0,05 = 6 A, za 20 hodín dosiahne klesne napätie batérie na 10,8V.

Pomalé vybíjanie predlžuje kapacitu aj životnosť  batérie.

 

HR (hour rate/ hod. hodnota)

Hodnota spojená s kapacitou batérie vyjadruje  časový interval  dokedy sa batéria úplne vybije pri určitom konštantnom prúde ktorý sa rovná =  Kapacita /HR

Doporučuje sa,  aby sa batéria vybíjala 1/10 kapacity a menej,  čomu je vlastne 0,1C a menej  a tomu zodpovedá hodnota 10HR

 

Príklad:

12 V 120AH 10 HR znamená,  že ak batériu budeme vybíjať prúdom 12A, tak sa  vybije sa za 10 hodín a jej kapacita bude 120 AH. Ale ak budeme batériu vybíjať prúdom 30A,  tak sa vybije za 3 hodiny  a jej kapacita klesne na 90Ah a potom by mohla mať označenie 12v 90Ah 3HR.   Pozri ilustračný obrázok 4.

 

Ilustračný obrázok 4:

Výkon (kapacita batérie) z technického listu.

 

Druhý reálny príklad.

Potrebujeme 12V batériu aby sme ju mohli vybíjať  trvale prúdom 30A po dobu 10 hodín na 100%DOD  tak budeme potrebovať batériu s označením 12V 300 Ah 10HR      (30×10=300)

Iný zložitejší príklad:

máme dom, ktorý má dennú priemernú spotrebu 500 Wh. Vrátane spotreby meniča  a chceme aby nám batéria vydržala 24 hodín  pri 50%DOD . Výsledkom by mohla byť 48V 500Ah 40HR batéria./10HR/

 

Cyklus batérie  (battery cycle)

Označuje počet vybití na určitú hodnotu DOD,  pri ktorom sa pôvodná kapacita zníži na 80%.

 

Príklad:

Batéria má 12V 100 AH 10 HR a je vybíjaná 5 hodín prúdom 10 A, tak 1000 krát a vždy po každom vybití je znova nabitá. Čiže sa vybíja na 50 % DOD a potom sa nabije na 100% SOC 1000 krát.  Keď sa celková kapacita znížila pod 80% pôvodnej kapacity , t.j. 80Ah , batéria ma 1000 cyklov pri používaní 50 %DOD. Batéria po dosiahnutí tohto počtu cyklov nekončí iba bude mať nižšiu kapacitu a kľudne vydrží ďalších 1000 cyklov pokiaľ ich kapacita sa zníži na 60% jej pôvodnej kapacity.

 

Ilustračný obrázok č. 5.

V Technických listoch sa udáva graf,  kde v závislosti od %DOD sa určuje koľko cyklov má batéria.

 

Hĺbka vybitia (depth of discharge)

Deep cycle battery (hlboko vybíjateľné batérie),  bežne sa doporučuje vybíjať batériu iba na 50%DOD a od tejto hodnoty sa uvádza aj koľko cyklov potom batéria vydrží.  Deep cycles battery (hlboko vybíjateľné batérie) sa vyznačujú tým, že sa môžu vybiť aj na 100% DOD a nedôjde k ich poškodeniu.  Ale pri stálom vybíjaní na 100%DOD sa znižuje aj počet cyklov.

 

Teplota: temperature

Je veľmi dôležitý faktor u batérii a hodnota batérie sa mení v závislosti od teploty a uvedene hodnoty v grafe platia pre určitú teplotu prostredia.

 

Ilustračný obrázok 6.

Teplota ako dôležitý faktor možného ovplyvnenia výkonnosti batérie.

 

Autor: www.SolarneSystemyNM.sk

Zdroj: Solarne systémy