Dvi pagrindinės saulės ir kaupimo projektuose naudojamos akumuliatorių cheminės savybės turi privalumų ir trūkumų. Švino rūgšties akumuliatoriai egzistuoja daug ilgiau ir yra lengviau suprantami, tačiau jų kaupimo talpa yra ribota.Ličio jonų akumuliatoriusturi ilgesnį ciklo tarnavimo laiką ir yra lengvesni, bet iš esmės brangesni.

Kaupimo sistemos paprastai susideda iš vieno tipo baterijų, kaip antai „LG Chem“ atveju. Nuotrauka iš „GreenBrilliance“.

Ar galima sujungti kiekvienos cheminės medžiagos privalumus, kad būtų sukurtas vienas ekonomiškas, didelės talpos akumuliatorių bankas?

Ar reikia išardyti švino-rūgšties akumuliatorių bloką, kad būtų galima naudotis naujo ličio jonų akumuliatoriaus funkcijomis? Ar galima prie savo ličio jonų sistemos pridėti šiek tiek pigesnių švino-rūgšties akumuliatorių, kad būtų pasiektas tam tikras kilovatvalandžių pajėgumas?

Visi svarbūs klausimai su mažiau apibrėžtu atsakymu: tai priklauso nuo situacijos. Lengviau ir mažiau rizikinga laikytis vienos chemijos, tačiau yra keletas būdų, kaip apeiti šią problemą.

Gordonas Gunnas, Teksaso bendrovės „Freedom Solar Power“ elektros inžinierius, teigė, kad švino-rūgšties ir ličio baterijas tikriausiai įmanoma sujungti, tačiau tik naudojant kintamosios srovės jungtį.

„Jokiu būdu negalima švino-rūgštinių ir ličio baterijų jungti prie tos pačios nuolatinės srovės magistralės“, – sakė jis. „Geriausiu atveju tai sunaikintų baterijas, o blogiausiu... gaisras? Sprogimas? Erdvėlaikio kontinuumo skaitymas? Nežinau.“

Išsamesnį paaiškinimą pateikė K. Fredas Wehmeyeris, vyresnysis inžinerijos viceprezidentas švino rūgšties akumuliatorių įmonėje „US Battery Manufacturing Co.“.

„Tai galima pagaminti, bet tai nebūtų taip paprasta, kaip tiesiog pridėti švino rūgšties akumuliatorius prie ličio akumuliatorių sistemos. Abi sistemos iš esmės veiktų nepriklausomai“, – sakė Wehmeyeris. „Ličio akumuliatorių sistemą vis tiek reikėtų valdyti savo BMS su savo įkrovikliu ir įkrovimo valdikliu. Švino rūgšties akumuliatorių sistemai reikėtų savo įkroviklio ir (arba) įkrovimo valdiklio, bet nereikėtų BMS. Abi sistemos galėtų tiekti lygiavertes apkrovas lygiagrečiai, tačiau gali prireikti tam tikro valdymo, kad būtų galima saugiai paskirstyti apkrovą tarp dviejų cheminių medžiagų.“

Troy Danielsas, LFP akumuliatorių gamintojos „SimpliPhi Power“ techninių paslaugų vadovas, nerekomenduoja maišyti tos pačios akumuliatorių cheminės sudėties, jau nekalbant apie skirtingą cheminę sudėtį vienoje sistemoje, tačiau pripažįsta, kad tai įmanoma.

„Keletas būdų, kaip jas sujungti, būtų sukurti dvi izoliuotas sistemas (tiek įkroviklį, tiek keitiklį), kurios galėtų dalytis bendra apkrova arba netgi padalinti reikalingas elektros apkrovas“, – sakė jis. „Taip pat būtų galima naudoti perjungimo jungiklį; tačiau tai reikštų, kad vienu metu galėtų įkrauti arba iškrauti tik vienas akumuliatorių ar cheminių medžiagų rinkinys, ir perkėlimas greičiausiai turėtų būti atliekamas rankiniu būdu.“

Krovinių atskyrimas ir dviejų sistemų nustatymas dažnai yra sudėtingesnė užduotis, nei daugelis nori imtis.

„„Freedom Solar“ įmonėje nesusidūrėme su hibridine ličio / švino-rūgšties sistema, nes tai nebūtų pigus priedas, ir stengiamės, kad akumuliatorių montavimas būtų paprastas, naudodami tik vieną akumuliatorių chemiją ir vieną akumuliatorių produktą“, – teigė Josh Meade, produkto ir dizaino vadovas.

Viena įmonė bando šiek tiek palengvinti šių dviejų cheminių procesų derinimą. Nešiojamųjų maitinimo produktų gamintoja „Goal Zero“ siūlo ličio pagrindu veikiančią nešiojamąją „Yeti“ maitinimo stotelę, kurią galima naudoti daliniam namų energijos tiekimui. „Yeti 3000“ yra 3 kWh, 70 svarų svorio NMC ličio baterija, galinti palaikyti keturias grandines. Jei reikia daugiau energijos, „Goal Zero“ siūlo savo „Yeti Link“ išplėtimo modulį, leidžiantį pridėti švino-rūgšties išplėtimo baterijas. Taip, teisingai: ličio „Yeti“ bateriją galima naudoti kartu su švino-rūgšties baterijomis.

„Mūsų išsiplėtimo bakelis yra paslaptingas ciklas, švino-rūgšties akumuliatorius. Tai leidžia naudoti „Yeti“ [ličio pagrindu veikiančios sistemos] elektroniką, tačiau tuo pačiu išplečia akumuliatorių“, – sakė Billas Harmonas, „Goal Zero“ generalinis direktorius. „Kiekvienam akumuliatoriui esant 1,25 kWh talpos, galite pridėti tiek [švino-rūgšties akumuliatorių], kiek norite. Klientas gali juos tiesiog prijungti. Staiga gaunate ličio akumuliatoriaus mobilumą ir nebrangius švino-rūgšties akumuliatorius, stovinčius namuose.“

Didžiausios problemos bandant sujungti ličio ir švino rūgšties akumuliatorius yra skirtinga jų įtampa, įkrovimo profiliai ir įkrovimo / iškrovimo ribos. Jei akumuliatorių įtampa skiriasi arba jie išsikrauna nevienodu greičiu, maitinimas greitai išsikraus. Kai maitinimas išsikrauna greitai, kyla perkaitimo problemų, kurios sumažina akumuliatoriaus ciklo efektyvumą.

„Goal Zero“ šią situaciją sprendžia naudodama savo „Yeti Link“ įrenginį. „Yeti Link“ iš esmės yra sudėtinga akumuliatoriaus valdymo sistema, skirta originaliai „Yeti“ ličio baterijai, kuri valdo įtampą ir įkrovimą tarp skirtingų cheminių medžiagų.

„„Yeti Link“ reguliuoja energijos perdavimą tarp akumuliatorių“, – sakė Harmonas. „Mes apsaugome saugiai, kad ličio akumuliatorius net nežinotų, jog yra sujungtas su švino rūgšties akumuliatoriumi.“

„Yeti 3000“ gali būti mažesnis nei tradiciniai ličio baterijų modeliai namuose – „LG Chem. Tesla“ ir „Sonnets“ modeliai paprastai turi bent 9,8 kWh galios – tačiau, pasak Harmono, tokia yra jo trauka. Ir jei kas nors gali padidinti jo talpą iki 9 kWh su pigesnėmis švino baterijomis ir pasiimti ličio bateriją su savimi stovyklaujant ar keliaujant po miestą, kodėl gi ne?

„Mūsų sistema skirta visiems šalies gyventojams, kurie neturi 15 000 USD investuoti į energijos kaupimo įrenginį. O kai baigsiu, man tereikia kažko, kas būtų įrengta mano namuose visam laikui“, – sakė Harmonas. „Yeti“ skirta tiems, kurie yra pažeidžiami dėl to, kam išleidžia pinigus. Mūsų sistemos įrengimas iš viso kainavo 3 500 USD.“

„Goal Zero“ šiuo metu gamina penktą gaminį, todėl galima drąsiai teigti, kad gali derinti ličio ir švino akumuliatorius. Tačiau daugeliui kitų, kuriems mažiau patogu maišyti akumuliatorių chemiją, toje pačioje įmonėje ar namų ūkyje galima įrengti dvi izoliuotas ir nepriklausomas sistemas – jei tik jas įrengia elektrikas.

„Paprastesnis ir saugesnis būdas pridėti pigesnę kaupimo talpą prie esamos ličio sistemos būtų padalinti apkrovas ir atskirai jas paskirstyti dviem akumuliatorių sistemoms“, – sakė „US Battery“ atstovas Wehmeyeris. „Bet kuriuo atveju. Tai turėtų atlikti apmokytas specialistas, kad būtų užtikrintas saugumas.“