太陽電池

太陽電池の構成要素

ケーシング

バッテリーケースは、目に見えるバッテリーの最も外側の部分です。 ケースはバッテリー内部の化学的性質や反応に影響を与えません。 ただし、ケーシングはバッテリーの内部コンポーネントを保護し、密閉状態を保ちます。

電極

すべてのバッテリーは、カソードとアノードの 2 つの電極で構成されています。 これらの電極は、電気回路を完成させ、電流伝達の経路を提供する端子です。

電解質

電解質は 2 つの電極を隔てる媒体です。 電解質は導電性があり、イオンの流れの経路を提供します。

セパレータ

セパレーターは、バッテリー内の 2 つの電極間の障壁です。 これは、2 つの電極間の接触を排除する保護として機能します。 電解質イオンはセパレーターを安全に通過できます。

制御回路

制御回路はバッテリーの充放電動作を監視します。 制御回路はバッテリーの安全な動作を確保するために不可欠です。 優れた制御回路はバッテリーの寿命を大幅に延ばします。

端子

端子はバッテリーの外部にあります。 これらはバッテリーを電気回路に接続し、バッテリーから電力が供給されます。 充電電流も同じ回路を通って端子に流れます。

太陽電池の選び方は？

バックアップ電池付き太陽電池を購入する際に考慮すべき9つの要素

容量
太陽電池の容量はキロワット時 (kWh) で測定され、蓄えることができるエネルギーの量を示します。 kWh はバッテリー容量の全体的な尺度になりますが、蓄えられたエネルギーをすべて完全に利用できるわけではないことに注意することが重要です。 完全に放電すると、多くの種類のバッテリーが損傷する可能性があります。 バッテリーが許容できる放電深度 (DoD) は、その化学組成によって異なります。
たとえば、鉛蓄電池の DoD は通常約 50% です。つまり、耐用年数を最大限に延ばすためには、その点を超えて電池を消耗させるべきではありません。 対照的に、より一般的なリン酸鉄リチウム (LFP) バッテリーは、長い耐用年数を維持しながら、DoD が約 90% であることがよくあります。
サイクルライフ
LFP (リン酸鉄リチウム) バッテリーは、その優れたサイクル寿命で知られています。 これらのバッテリーは通常、他のリチウムイオンバッテリーの化学的性質と比較して、大幅に多くの充放電サイクルに耐えることができます。 LFP バッテリーの平均サイクル寿命は、特定のメーカー、材料の品質、および動作条件によって異なりますが、2000 から 10000 サイクルの範囲です。
サイクルとは、バッテリーの 1 回の完全な充電と放電を指します。 LFP バッテリーのサイクル寿命は、頻繁な充放電サイクルを必要とするアプリケーションにとって魅力的な選択肢となります。 バッテリーのサイクル寿命は、放電深度、充放電速度、動作温度、全体的なバッテリー管理などのさまざまな要因によって影響を受ける可能性があることに注意することが重要です。 適切なメンテナンスと推奨使用ガイドラインの遵守により、LFP バッテリーのサイクル寿命をさらに最適化し、長年にわたって信頼性の高いパフォーマンスを保証できます。
電圧
低電圧バッテリーは、電圧レベルが 100V 未満であることが特徴ですが、通常は 48V で動作します。 これらのバッテリーは電圧が低いため、高電圧システムに比べて供給電力が少なくなります。 低電圧バッテリーの放電速度が遅いと、起動時の負荷に対処する際に課題が生じる可能性があり、多くの場合、瞬間的な電力を供給するために送電網や太陽光発電によるサポートが必要になります。
この制限は、低電圧システムの重大な欠点です。 良い面としては、これらのシステムはインストールとアップグレードが著しく簡単であるため、さまざまなアプリケーションにとってアクセスしやすく、コスト効率が高くなります。 低電圧バッテリー システムは、オフグリッド生活に非常に適しています。

高電圧バッテリーは、太陽光発電および蓄電産業における比較的最近の進歩を表しています。 低電圧バッテリーと比較して、高電圧太陽電池はより高い放電率を提供し、より重要な負荷需要を効率的にサポートし、処理することができます。 通常定格が約 400V のこれらのバッテリ システムは、低電圧のバッテリ システムよりも速い速度で充放電でき、機器の起動による急激な需要の急増を効果的に管理します。
高電圧バッテリーの利点の 1 つは、電圧レベルが高いため、より大規模で高価な配線が不要になることです。 これにより、低電圧システムと比較して全体の効率が向上します。 高電圧バッテリーは、エネルギー需要が大きい家庭や商業施設に特に適しています。 より高速な充電および放電機能を求める場合は、高電圧バッテリー システムが要件を満たす理想的な選択肢です。
監視
太陽光発電の監視は、システムの健全性を維持し、エネルギーを最大限に節約するために不可欠です。 監視システムを使用すると、インターネットに接続されたデバイスからリアルタイムの太陽光発電および蓄電システムのデータに簡単にアクセスし、アラートを受信して​​システムのパフォーマンスを管理または最適化できます。
インバーターの互換性
既存の太陽光発電システムにバッテリーを追加する場合は、Enphase マイクロインバーターや Sol-Ark ハイブリッド インバーターなど、バッテリー対応のインバーターが不可欠です。 バッテリー対応インバーターは、ソーラーパネル、バッテリー、電気負荷間のエネルギーの流れをシームレスに接続し、管理します。 これらは、蓄えられたエネルギーの効率的な充電、放電、利用を保証し、ソーラーバックアップバッテリーシステムのスムーズで最適化された動作を可能にします。
テクニカルサポート
太陽電池プロバイダーを選択するときは、信頼できる技術サポートの有無を考慮する必要があります。 必要なときにサポートを受けることで、太陽電池システムの設置、セットアップ、継続的な運用を通じてスムーズで手間のかからないエクスペリエンスが保証されます。
安全性
太陽電池は大量のエネルギーを蓄えるため、事故や危険を防ぐために適切な安全対策が必要です。
業界の安全基準を満たすために厳格なテストと認定を受けたバッテリーを探してください。 過充電、過熱、短絡に対する内蔵保護などの機能は、安全な操作にとって重要です。 適切な換気や環境要素からの保護など、バッテリーの物理的設計を考慮することも重要です。
価格
バッテリー バックアップ システムの総コストは、必要な電力とエネルギー ストレージの量によって異なります。 さらに、新しい太陽光発電システムを設置する場合でも、既存の設計にバッテリーを追加する場合でも、コストは異なります。
機器の総コストを把握するには、ここでバッテリー バックアップ キットを参照してください。
家の部分的なバックアップを行う太陽電池の追加費用は 10 ドルから始まります。000。 これには、太陽光発電システムのコンポーネントや設置費用は含まれません。 家全体をバッテリーでバックアップするには、太陽光発電システムの費用に加えて、バッテリーと関連機器の費用が 20 ドル、000 以上かかる場合があります。
保証
堅牢な保証により、潜在的な欠陥に対する補償が提供され、太陽光発電装置が予定された耐用年数にわたって確実に動作することが保証されます。 保証は、予期せぬ問題が発生した場合に修理または交換サービスを提供することで安心感を提供し、最終的には財務投資を保護し、太陽光発電システムから長期的な価値を引き出すのに役立ちます。
さまざまな太陽光発電コンポーネントの一般的な保証は次のとおりです。
ソーラーパネルとラックシステム: 25-年保証
バッテリー: 高品質のリチウムバッテリーには 10-15 年間の保証が付いています
インバータ: ブランドに応じて 10 ～ 25- 年の保証
モニタリングハードウェア: 1-5 の保証

太陽電池はどのように機能するのでしょうか?