باتری MARSRIVA MR-LFP48-100-WMD یک باتری ذخیره‌ساز انرژی بر پایه فناوری LiFePO4 است. این مدل با ولتاژ نامی ۵۱.۲ ولت، ظرفیت ۱۰۲ آمپرساعت و انرژی اسمی ۵.۲۲ کیلووات‌ساعت برای ذخیره انرژی خورشیدی، برق پشتیبان و استفاده در سیستم‌های آفگرید و هیبریدی طراحی شده است.

بر اساس اطلاعات ارائه‌شده برای این محصول، این مدل بر پایه باتری LiFePO4 با سلول‌های BYD Grade A معرفی شده است.

باتری‌های LiFePO4 معمولاً در مقایسه با باتری‌های سرب‌اسیدی و ژل، برای استفاده‌های روزانه و چرخه‌ای عملکرد مناسب‌تری دارند. باتری لیتیومی می‌تواند تعداد چرخه‌های شارژ و دشارژ بیشتری ارائه دهد، عمق دشارژ قابل‌استفاده بالاتری داشته باشد و در وزن و فضای کمتر، انرژی بیشتری ذخیره کند.

باتری‌های اسیدی و ژل معمولاً قیمت اولیه پایین‌تری دارند، اما وزن بیشتر، ظرفیت قابل‌استفاده کمتر، زمان شارژ طولانی‌تر و حساسیت بیشتر به دشارژ عمیق از محدودیت‌های آن‌هاست. انتخاب نهایی باید بر اساس بودجه، نوع مصرف، تعداد چرخه روزانه و شرایط نصب انجام شود.

مهم‌ترین مزایای این فناوری شامل عمر چرخه‌ای بالا، پایداری حرارتی مناسب، امکان استفاده بهتر از ظرفیت، وزن کمتر نسبت به باتری‌های اسیدی، شارژپذیری بهتر و نیاز کمتر به نگهداری دوره‌ای است.

در یک سیستم خورشیدی، باتری معمولاً بارها شارژ و دشارژ می‌شود. بنابراین باتری‌ای که برای چرخه‌های مکرر طراحی شده باشد، در بلندمدت انتخاب مناسب‌تری از باتری‌هایی است که برای استفاده‌های محدود یا آماده‌به‌کار ساخته شده‌اند.

ظرفیت ۵.۲۲ کیلووات‌ساعت یعنی باتری در شرایط اسمی، حدود ۵.۲۲ واحد انرژی قابل ذخیره دارد. این مقدار از ضرب ولتاژ ۵۱.۲ ولت در ظرفیت ۱۰۲ آمپرساعت به‌دست می‌آید:

51.2V × 102Ah = 5222.4Wh ≈ 5.22kWh

این عدد با توان اشتباه نشود. کیلووات‌ساعت kWh واحد انرژی است، اما کیلووات kW واحد توان محسوب می‌شود. انرژی قابل‌استفاده واقعی پس از درنظرگرفتن راندمان اینورتر، تنظیمات BMS و عمق دشارژ، کمی کمتر از ظرفیت اسمی خواهد بود.

برای محاسبه تقریبی زمان برق‌دهی، ابتدا انرژی قابل‌استفاده باتری را در نظر می‌گیریم. اگر برای نمونه حدود ۹۰٪ ظرفیت اسمی و راندمان تقریبی ۹۰٪ اینورتر را لحاظ کنیم، انرژی تحویلی تقریبی برابر است با:

5.22 × 0.90 × 0.90 ≈ 4.23kWh

بنابراین زمان برق‌دهی تقریبی چنین خواهد بود:

• مصرف ۲۰۰ وات: حدود ۲۱ ساعت
• مصرف ۵۰۰ وات: حدود ۸.۵ ساعت
• مصرف ۱۰۰۰ وات: حدود ۴.۲ ساعت
• مصرف ۲۰۰۰ وات: حدود ۲.۱ ساعت
• مصرف ۳۰۰۰ وات: حدود ۱.۴ ساعت

این اعداد تقریبی هستند و عواملی مانند دمای محیط، سلامت باتری، توان راه‌اندازی موتورها، راندمان اینورتر، کابل‌کشی و مقدار واقعی ظرفیت قابل‌استفاده روی آن‌ها اثر می‌گذارد.

امکان استفاده از این باتری برای وسایل پرمصرف وجود دارد، اما پاسخ قطعی به توان اینورتر، جریان راه‌اندازی بار و مدت زمان استفاده بستگی دارد. وسایلی مانند پمپ، کولر و یخچال در لحظه شروع به کار ممکن است چند برابر توان عادی خود جریان بکشند.

حداکثر جریان دشارژ اعلام‌شده برای این مدل ۱۲۰ آمپر است. توان تئوری حاصل از ۵۱.۲ ولت و ۱۲۰ آمپر حدود ۶.۱۴ کیلووات می‌شود، اما توان واقعی دائمی باید بر اساس BMS، اینورتر، دمای کار و مشخصات پروژه تعیین شود.

حداکثر جریان شارژ این مدل ۱۰۵ آمپر اعلام شده است. این مشخصه، سقف جریانی را نشان می‌دهد که باتری می‌تواند در شرایط تعریف‌شده از شارژر، کنترلر خورشیدی یا اینورتر دریافت کند.

این عدد به معنای آن نیست که باتری باید همیشه با ۱۰۵ آمپر شارژ شود. جریان شارژ واقعی به توان پنل‌ها، ظرفیت شارژر، تنظیمات اینورتر، وضعیت شارژ باتری و شرایط دمایی بستگی دارد. تنظیم بیش از حد مجاز می‌تواند باعث فعال‌شدن حفاظت BMS یا افزایش حرارت شود.

جریان دشارژ ۱۲۰ آمپر مشخص می‌کند باتری تا چه مقدار جریان می‌تواند به سمت اینورتر و بار ارسال کند. برای نمونه، در محاسبه تئوری:

51.2V × 120A ≈ 6.14kW

بااین‌حال، نباید این عدد را به‌عنوان توان قطعی و دائمی باتری در همه شرایط معرفی کرد. توان واقعی ممکن است با محدودیت BMS، دمای باتری، مدت زمان دشارژ، افت ولتاژ و ظرفیت اینورتر کمتر باشد.

طبق مشخصات اعلام‌شده، عمر چرخه‌ای این باتری حداقل ۶۰۰۰ سیکل در دمای ۲۵ درجه سانتی‌گراد و تا ۷۰٪ EOL است. سیکل یعنی مجموع شارژ و دشارژی که درنهایت معادل یک چرخه کامل مصرف باتری باشد.

اگر باتری روزانه یک سیکل کامل داشته باشد، ۶۰۰۰ سیکل از نظر محاسباتی بیش از ۱۶ سال می‌شود؛ اما این محاسبه به‌تنهایی معادل عمر واقعی محصول نیست. عمق دشارژ، دما، جریان، نحوه نصب و شرایط نگهداری روی عمر واقعی اثر دارند.

باتری LiFePO4 معمولاً نسبت به باتری‌های اسیدی نیاز کمتری به سرویس‌های دوره‌ای دارد و مانند باتری‌های اسیدی نیازمند بررسی سطح الکترولیت نیست. بااین‌حال، به معنی بی‌نیازی کامل از نظارت نیست.

بررسی اتصالات، دمای محل نصب، وضعیت کابل‌ها، تنظیمات شارژر و عملکرد اینورتر باید طبق برنامه انجام شود. نصب صحیح و تنظیمات مناسب، نقش مستقیمی در ایمنی و طول عمر باتری دارند.

به‌طور معمول، اتصال مستقیم باتری LiFePO4 با باتری اسیدی یا ژل توصیه نمی‌شود. این باتری‌ها از نظر ولتاژ شارژ، منحنی دشارژ، مقاومت داخلی، رفتار حرارتی و روش مدیریت شارژ با یکدیگر تفاوت دارند.

موازی‌کردن باتری‌های متفاوت می‌تواند باعث توزیع نامتعادل جریان، شارژ نادرست، کاهش عمر یا فعال‌شدن حفاظت باتری شود. برای افزایش ظرفیت، باید از باتری‌های هم‌مدل و مطابق دستورالعمل سازنده استفاده شود.

طبق مشخصات اعلام‌شده برای این مدل، امکان اتصال موازی تا ۱۵ واحد وجود دارد. در اتصال موازی، ولتاژ نامی سیستم در حدود ۵۱.۲ ولت باقی می‌ماند، اما ظرفیت انرژی و توان جریان‌دهی افزایش پیدا می‌کند.

در حالت تئوری، اتصال ۱۵ باتری می‌تواند ظرفیت اسمی حدود ۷۸.۳ کیلووات‌ساعت ایجاد کند. اجرای چنین بانکی به کابل‌کشی هم‌طول و هم‌سطح، حفاظت DC مناسب، تنظیمات صحیح و سازگاری با اینورتر نیاز دارد.

این مدل از نظر ولتاژ در رده باتری‌های ۵۱.۲ ولت یا ۴۸ ولت لیتیومی قرار می‌گیرد و باید با اینورترهایی استفاده شود که ورودی باتری LiFePO4 و محدوده ولتاژ مناسب را پشتیبانی می‌کنند.

سازگاری فقط به یکسان‌بودن عدد ۴۸ ولت محدود نمی‌شود. محدوده شارژ و دشارژ، حداکثر جریان، روش ارتباط BMS، تنظیمات نوع باتری و دستورالعمل سازنده اینورتر نیز باید بررسی شود. در صورت نبود ارتباط دیجیتال، باید امکان تنظیم دستی پارامترهای شارژ و قطع حفاظتی وجود داشته باشد.

محدوده دمای شارژ اعلام‌شده برای این مدل ۰ تا مثبت ۶۰ درجه سانتی‌گراد است. دشارژ باتری نیز باید مطابق محدوده درج‌شده در دیتاشیت و دستورالعمل رسمی محصول انجام شود.

گرمای بیش‌ازحد می‌تواند به کاهش عمر و فعال‌شدن حفاظت حرارتی منجر شود. دمای بسیار پایین نیز ممکن است روی پذیرش شارژ و ظرفیت قابل‌استفاده اثر بگذارد. به همین دلیل، محل نصب باید خشک، دارای تهویه مناسب و دور از تابش مستقیم خورشید یا منابع گرما باشد.

برای تعیین تعداد باتری، ابتدا باید مصرف روزانه یا توان تجهیزات مشخص شود. سپس مدت برق‌دهی موردنظر، توان لحظه‌ای بارها، ظرفیت اینورتر، توان پنل‌های خورشیدی، ساعات تابش، عمق دشارژ مجاز، راندمان سیستم و امکان توسعه آینده بررسی می‌شود.

به‌صورت ساده، انرژی موردنیاز را بر انرژی قابل‌استفاده هر باتری تقسیم می‌کنیم و سپس به محدودیت توان و جریان نیز توجه می‌شود. ممکن است از نظر انرژی یک باتری کافی به نظر برسد، اما برای راه‌اندازی بارهای پرمصرف یا تأمین توان موردنظر، به دو یا چند باتری نیاز باشد.

بنابراین انتخاب تعداد باتری فقط با تقسیم مصرف بر عدد ۵.۲۲ انجام نمی‌شود و باید توسط طراحی فنی سیستم انجام گیرد.