Існують плюси та мінуси, пов’язані з двома основними хімікатами акумуляторів, які використовуються в проектах сонячної енергії та накопичувачів.Свинцево-кислотні батареї існують набагато довше, їх легше зрозуміти, але вони мають обмеження щодо їх ємності.Літій-іонний акумулятормають довший термін служби та меншу вагу, але за своєю суттю дорожчі.

Установки для зберігання зазвичай складаються з одного типу акумулятора, як у LG Chem.Фото надано GreenBrilliance

Чи можна поєднати плюси кожної хімії, щоб створити один економічно ефективний банк акумуляторів великої ємності?

Чи потрібно демонтувати свинцево-кислотну батарею лише для того, щоб скористатися функціями нової літій-іонної батареї?Чи можна додати трохи дешевші свинцево-кислотні батареї до своєї літієвої системи, щоб забезпечити певну потужність у кіловат-годинах?

Усі важливі запитання з менш чіткою відповіддю: це залежить.Простіше і менш ризиковано дотримуватися однієї хімії, але є деякі обхідні шляхи.

Гордон Ганн, інженер-електрик Freedom Solar Power у Техасі, сказав, що, ймовірно, можна з’єднати разом свинцево-кислотні та літієві батареї, але лише через з’єднання змінного струму.

«Ви абсолютно не можете підключати свинцево-кислотні та літієві батареї до однієї шини постійного струму», — сказав він.«У кращому випадку це знищить батареї, а в гіршому… пожежа?Вибух?Читання просторово-часового континууму?Не знаю."

К. Фред Вемейер, старший віце-президент з розробки свинцево-кислотних акумуляторів компанії US Battery Manufacturing Co., надав додаткові пояснення.

«Це можна зробити, але це буде не так просто, як просто додати свинцево-кислотні батареї до системи літієвих батарей.Ці дві системи, по суті, діятимуть незалежно», — сказав Вемейер.«Системою літієвої батареї все ще потрібно буде керувати власною BMS із власним зарядним пристроєм і контролером заряду.Система свинцево-кислотних акумуляторів потребує власного зарядного пристрою та/або контролера заряду, але не потребує BMS.Дві системи можуть забезпечувати еквівалентні навантаження паралельно, але може знадобитися певний контроль, щоб безпечно розподілити навантаження між двома хімікатами».

Трой Деніелс, менеджер з технічного обслуговування виробника акумуляторів LFP SimpliPhi Power, не рекомендує змішувати однакову хімію акумуляторів, не кажучи вже про різну хімію в одній системі, але він визнає, що це можливо.

«Кілька способів об’єднати — це мати дві ізольовані системи (зарядний пристрій і інвертор), які могли б використовувати спільне навантаження або навіть розділяти необхідні електричні навантаження." він сказав.«Можна також використовувати перемикач;однак це означало б, що лише один набір батарей або хімікатів може заряджатися або розряджатися за один раз, і, ймовірно, доведеться переносити вручну».

Розділення навантажень і налаштування двох систем часто є більш складним завданням, ніж багато хто хоче.

«Ми не мали справу з гібридною літієво-свинцево-кислотною системою у Freedom Solar, тому що це було б недешевим доповненням, і ми намагаємося зробити установку наших акумуляторів простими, використовуючи лише один хімічний склад акумулятора та один акумуляторний продукт, ", - сказав Джош Мід, менеджер з питань технічного обслуговування та дизайну.

Є одна компанія, яка намагається трохи спростити поєднання двох хімік.Виробник портативних джерел живлення Goal Zero має літієву портативну електростанцію Yeti, яку можна використовувати для часткового резервного живлення вдома.Yeti 3000 — це літієва батарея NMC ємністю 3 кВт/год і 70 фунтів, яка підтримує чотири схеми.Якщо потрібна додаткова потужність, Goal Zero пропонує свій модуль розширення Yeti Link, який дозволяє додавати свинцево-кислотні розширювальні батареї.Так, саме так: літієву батарею Yeti можна поєднати зі свинцево-кислотною.

«Наш розширювальний бак — це таємнича свинцево-кислотна батарея.Це дозволяє використовувати електроніку в Yeti [система на основі літію], але розширює батарею», — сказав Білл Хармон, генеральний директор компанії Goal Zero.«При 1,25 кВт/год кожна ви можете додати скільки завгодно [свинцево-кислотних батарей].Клієнт може просто підключити їх. Раптом ви отримуєте мобільність літієвої батареї та недорогих свинцево-кислотних батарей, які сидять вдома».

Найбільшими проблемами при спробі зв’язати літій і свинцево-кислотні є їх різні напруги, профілі зарядки та межі заряду/розряду.Якщо батареї мають не однакову напругу або розряджаються з різною швидкістю, живлення буде швидко перемикатися між собою.Коли живлення закінчується швидко, виникають проблеми з нагріванням і погіршують ефективність циклу батареї.

Goal Zero впорається з цією ситуацією за допомогою свого пристрою Yeti Link.Yeti Link — це, по суті, складна система керування батареєю, яка підходить для оригінальної літієвої батареї Yeti, яка керує напругою та заряджанням між різними хімікатами.

«Yeti Link регулює передачу енергії між батареями.– сказав Хармон.«Ми захищаємо безпечним способом, так що літієва батарея навіть не знає, що вона поєднана зі свинцево-кислотною батареєю».

Yeti 3000 може бути меншим за традиційні літієві домашні батареї – LG Chem.Моделі Tesla та Sonnets зазвичай мають щонайменше 9,8 кВт/год, але це їх рисунок, сказав Хармон.І якщо хтось може розширити його до позначки в 9 кВт-год за допомогою дешевших свинцевих акумуляторів, а також взяти літієву батарею з собою в похід або подорожувати, чому б і ні?

«Наша система призначена для всіх людей в країні, які не мають 15 000 доларів, щоб інвестувати в установку накопичення енергії.А потім, коли я закінчу, все, що мені залишиться, — це щось назавжди встановлене в моєму домі», — сказав Гармон.«Yeti для тих, хто вразливий до того, на що вони витрачають гроші.Загальна вартість встановлення нашої системи становить 3500 доларів США».

Зараз Goal Zero працює на своєму п’ятому поколінні продукту, тому він впевнений у своїх можливостях комбінації літію та свинцю.Але для багатьох інших, кому менш зручно змішувати хімію батарей, дві ізольовані та незалежні системи можуть бути встановлені на одному підприємстві чи вдома – за умови, що їх налаштує професіонал-електрик.

«Простішим і безпечнішим способом додати недорогу ємність накопичувача до існуючої літієвої системи було б розділити навантаження та розподілити їх окремо між двома системами акумуляторів.», - сказав Wehmeyer з US Battery.«У будь-якому випадку.Це повинен робити кваліфікований фахівець, щоб забезпечити безпеку».