Batterie

Eine Batterie oder Batteriepack besteht aus mehreren aufladbaren Batteriezellen (Akkumulatoren). Diese werden intern in Serie und oder parallel verschaltet. Je nach Zellchemie haben die Zellen unterschiedliche Zellspannungen. Bei Blei ist es ca. 2 V und bei Lithium-Zellen zwischen 3,3 und 3,9 V. Durch die interne Verschaltung erreicht man die gewünschte nominale Spannung für den Batterie-Inverter. Oft liegt die Nominalspannung bei 48 V, kann aber auch bis zu mehreren hundert Volt reichen. Des Weiteren erreicht man durch die Parallelisierung, was letztendlich eine Vergrößerung der aktiven Fläche entspricht, eine Erhöhung des Nennstroms. Die Kapazität einer Batterie wird in Ampere-Stunden (Ah) angegeben. Für normale Solarbatterien fängt diese bei ungefähr 100 Ah an und kann für sehr grosse Systeme bis zu vielen 1000 Ah gehen. Multipliziert man die Kapazität mit der Nennspannung, erhält man die Energie in Watt-Stunden (Wh). Die nutzbare Kapazität erhält man mit einer weiteren Grösse der Entladungstiefe oder engl. Depth of Discharge (DoD). Die DoD sagt aus, wieviel Energie einer Batterie entnommen werden kann. Die DoD ist im Normalfall für Blei 50 % und kann für Lithium-Systeme bis über 90 % gehen. Die Kapazität – die Entladungstiefe zusammen mit der möglichen Anzahl von Zyklen – bestimmt, wieviel Energie eine Batterie bis zum Lebensende liefern kann. Das Lebensende einer Batterie ist meist definiert über eine Restkapazität von 60 %. Blei-Batterien können für PV-Anwendungen zwischen 2000 und 3000 Zyklen und Lithium Batterien zwischen 5000 und 9000 Zyklen. Bei geschätzten 250 Zyklen, die man in Deutschland mit einem PV-System realisieren kann, bringt es eine Blei-Batterie somit auf ca. zehn Jahre und eine Lithium-Batterie auf mindestens das Doppelte. Über allem wacht das Batterie-Management (BMS). Dieses regelt die Spannungen und Ströme, mit der die Batterie betrieben wird. Des Weiteren ist es für die Batteriepflege zuständig und überwacht kritische Zustände. Bei Bleibatterien ist dieses meist im Inverter hinterlegt, Lithium-Batterien haben immer eine externe Elektronik, die mit dem Inverter kommuniziert.

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