Υπάρχουν πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα που σχετίζονται με τις δύο κύριες χημεία μπαταριών που χρησιμοποιούνται σε έργα ηλιακής ενέργειας + αποθήκευσης.Οι μπαταρίες μολύβδου-οξέος υφίστανται πολύ περισσότερο και είναι πιο εύκολα κατανοητές, αλλά έχουν όρια στη χωρητικότητα αποθήκευσης.Μπαταρία ιόντων λιθίουΈχουν μεγαλύτερη διάρκεια ζωής και είναι ελαφρύτερα σε βάρος αλλά εγγενώς πιο ακριβά.

Οι εγκαταστάσεις αποθήκευσης αποτελούνται συνήθως από έναν τύπο μπαταρίας, όπως με το LG Chem, εδώ.Φωτογραφία ευγενική προσφορά της GreenBrilliance

Μπορεί κανείς να συνδυάσει τα πλεονεκτήματα κάθε χημείας για να φτιάξει μια οικονομικά αποδοτική τράπεζα μπαταριών υψηλής χωρητικότητας;

Πρέπει κάποιος να αποσυναρμολογήσει τη συστοιχία μπαταριών μολύβδου-οξέος απλώς και μόνο για να αξιοποιήσει τις λειτουργίες μιας νέας μπαταρίας ιόντων λιθίου;Μπορεί κανείς να προσθέσει λίγο φθηνότερες μπαταρίες μολύβδου-οξέος στο σύστημα λιθίου του για να καλύψει μια συγκεκριμένη χωρητικότητα κιλοβατώρα;

Όλες οι σημαντικές ερωτήσεις με μια λιγότερο καθορισμένη απάντηση: εξαρτάται.Είναι πιο εύκολο και λιγότερο επικίνδυνο να παραμείνουμε σε μια χημεία, αλλά υπάρχουν κάποιες λύσεις.

Ο Gordon Gunn, ηλεκτρολόγος μηχανικός στο Freedom Solar Power στο Τέξας, είπε ότι είναι πιθανώς δυνατή η σύνδεση μπαταριών μολύβδου-οξέος και λιθίου μεταξύ τους, αλλά μόνο μέσω σύζευξης AC.

"Δεν μπορείτε απολύτως να συνδέσετε μπαταρίες μολύβδου-οξέος και λιθίου στον ίδιο δίαυλο DC", είπε.«Στην καλύτερη περίπτωση, θα κατέστρεφε τις μπαταρίες και στη χειρότερη… φωτιά;Εκρηξη;Μια ανάγνωση του χωροχρονικού συνεχούς;Δεν γνωρίζω."

Ο K. Fred Wehmeyer, ανώτερος αντιπρόεδρος μηχανικής στην εταιρεία μπαταριών μολύβδου-οξέος US Battery Manufacturing Co., έδωσε περαιτέρω εξηγήσεις.

«Μπορεί να κατασκευαστεί, αλλά δεν θα ήταν τόσο απλό όσο η προσθήκη μπαταριών μολύβδου-οξέος στο σύστημα μπαταριών λιθίου.Τα δύο συστήματα ουσιαστικά θα ενεργούσαν ανεξάρτητα», είπε ο Wehmeyer.«Το σύστημα μπαταριών λιθίου θα πρέπει ακόμα να ελέγχεται από το δικό του BMS με δικό του φορτιστή και ελεγκτή φόρτισης.Το σύστημα μπαταρίας μολύβδου-οξέος θα χρειαζόταν δικό του φορτιστή ή/και ελεγκτή φόρτισης, αλλά δεν θα χρειαζόταν BMS.Τα δύο συστήματα θα μπορούσαν να παρέχουν τα ισοδύναμα φορτία παράλληλα, αλλά ίσως χρειαστεί να υπάρχει κάποιος έλεγχος για την ασφαλή κατανομή του φορτίου μεταξύ των δύο χημείων».

Ο Troy Daniels, διευθυντής τεχνικών υπηρεσιών για τον κατασκευαστή μπαταριών LFP SimpliPhi Power, δεν συνιστά την ανάμειξη της ίδιας χημείας της μπαταρίας πόσο μάλλον της διαφορετικής χημείας σε ένα μόνο σύστημα, αλλά αναγνωρίζει ότι μπορεί να γίνει.

«Μερικοί τρόποι συνδυασμού θα ήταν η διαδρομή με δύο απομονωμένα συστήματα (τόσο φορτιστή όσο και μετατροπέα) που θα μπορούσαν να μοιράζονται ένα κοινό φορτίο ή ακόμη και να χωρίζουν τα απαιτούμενα ηλεκτρικά φορτία." αυτός είπε.«Θα μπορούσε επίσης να χρησιμοποιηθεί ένας διακόπτης μεταφοράς.Ωστόσο, αυτό θα σήμαινε ότι μόνο ένα σετ μπαταριών ή χημείας θα μπορούσε να φορτίσει ή να αποφορτιστεί κάθε φορά και πιθανότατα θα έπρεπε να είναι χειροκίνητη μεταφορά.»

Ο διαχωρισμός των φορτίων και η εγκατάσταση δύο συστημάτων είναι συχνά πιο περίπλοκη εργασία από ό,τι πολλοί θέλουν να επιβιβαστούν.

«Δεν έχουμε ασχοληθεί με ένα υβριδικό σύστημα λιθίου/μόλυβδου-οξέος στη Freedom Solar επειδή δεν θα ήταν φθηνό πρόσθετο και προσπαθούμε να διατηρήσουμε την εγκατάσταση των μπαταριών μας απλές χρησιμοποιώντας μόνο μία χημεία μπαταρίας και ένα προϊόν μπαταρίας. », είπε ο Josh Meade, PE και διευθυντής σχεδιασμού.

Υπάρχει μια εταιρεία που προσπαθεί να κάνει τον συνδυασμό των δύο χημείων λίγο πιο εύκολο.Ο κατασκευαστής φορητών προϊόντων ισχύος Goal Zero διαθέτει έναν φορητό σταθμό ενέργειας Yeti με βάση το λίθιο που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για μερική δημιουργία αντιγράφων ασφαλείας στο σπίτι.Το Yeti 3000 είναι μια μπαταρία λιθίου NMC 3 kWh, 70 lb, που μπορεί να υποστηρίξει τέσσερα κυκλώματα.Εάν απαιτείται περισσότερη ισχύς, το Goal Zero προσφέρει τη μονάδα επέκτασης Yeti Link που επιτρέπει την προσθήκη μπαταριών εκτόνωσης μολύβδου-οξέος.Ναι, αυτό είναι σωστό: Η μπαταρία λιθίου Yeti μπορεί να συνδυαστεί με μόλυβδο-οξύ.

«Το δοχείο διαστολής μας είναι μια μυστηριώδης μπαταρία μολύβδου-οξέος κύκλου.Αυτό σας επιτρέπει να χρησιμοποιείτε τα ηλεκτρονικά στο Yeti [σύστημα που βασίζεται σε λίθιο] αλλά επεκτείνει την μπαταρία», δήλωσε ο Bill Harmon, GM στο Goal Zero.«Σε 1,25 kWh το καθένα, μπορείτε να προσθέσετε όσες [μπαταρίες μολύβδου-οξέος] θέλετε.Ο πελάτης μπορεί απλώς να τα συνδέσει. Ξαφνικά θα έχετε τη φορητότητα της μπαταρίας λιθίου και τις φθηνές μπαταρίες μολύβδου-οξέος στο σπίτι.»

Τα μεγαλύτερα προβλήματα κατά την προσπάθεια σύνδεσης λιθίου και μολύβδου-οξέος μεταξύ τους είναι οι διαφορετικές τάσεις, τα προφίλ φόρτισης και τα όρια φόρτισης/εκφόρτισης.Εάν οι μπαταρίες είναι εκτός της ίδιας τάσης ή αποφορτίζονται με αταίριαστους ρυθμούς, η τροφοδοσία θα τρέχει γρήγορα μεταξύ τους.Όταν η τροφοδοσία λειτουργεί γρήγορα, προκύπτουν προβλήματα θέρμανσης και μειώνουν την απόδοση του κύκλου της μπαταρίας.

Το Goal Zero διαχειρίζεται αυτήν την κατάσταση με τη συσκευή Yeti Link.Το Yeti Link είναι ουσιαστικά ένα εξελιγμένο σύστημα διαχείρισης μπαταρίας κατάλληλο για την αρχική μπαταρία λιθίου Yeti που διαχειρίζεται τις τάσεις και τη φόρτιση μεταξύ των διαφορετικών χημικών στοιχείων.

«Η Yeti Link ρυθμίζει αυτή τη μεταφορά ισχύος μεταξύ των μπαταριών.», είπε ο Χάρμον."Προστατεύουμε με ασφαλή τρόπο, έτσι ώστε η μπαταρία λιθίου να μην γνωρίζει καν ότι είναι συνδυασμένη με μια μπαταρία μολύβδου-οξέος."

Το Yeti 3000 μπορεί να είναι μικρότερο από τις παραδοσιακές οικιακές μπαταρίες λιθίου – LG Chem.Τα μοντέλα Tesla και σονέτα έχουν συνήθως ισχύ τουλάχιστον 9,8 kWh – αλλά αυτό είναι το ενδιαφέρον του, είπε ο Harmon.Και αν κάποιος μπορεί να το επεκτείνει μέχρι το σημείο των 9 kWh με μερικές φθηνότερες μπαταρίες μολύβδου και να πάρει μαζί του και την μπαταρία λιθίου όταν κάνει κάμπινγκ ή στο πίσω μέρος, γιατί όχι;

«Το σύστημά μας είναι για όλους τους ανθρώπους στη χώρα που δεν έχουν 15.000 $ να επενδύσουν σε μια εγκατάσταση αποθήκευσης ενέργειας.Και μετά, όταν τελειώσω, το μόνο που έχω να είναι κάτι μόνιμα εγκατεστημένο στο σπίτι μου», είπε ο Harmon.«Το Yeti είναι για εκείνους που είναι ευάλωτοι σε αυτό για το οποίο ξοδεύουν χρήματα.Το σύστημά μας είναι συνολικά 3.500 $ εγκατεστημένο."

Η Goal Zero βρίσκεται τώρα στην πέμπτη γενιά προϊόντων της, επομένως είναι σίγουρη για τις δυνατότητές της σε συνδυασμό λιθίου-μόλυβδου.Αλλά για πολλούς άλλους που αισθάνονται λιγότερο άνετοι με την πλήρη ανάμειξη της χημείας της μπαταρίας, μπορούν να εγκατασταθούν δύο απομονωμένα και ανεξάρτητα συστήματα στην ίδια επιχείρηση ή νοικοκυριό – αρκεί να έχει εγκατασταθεί από επαγγελματία ηλεκτρολόγο.

«Ένας απλούστερος και ασφαλέστερος τρόπος για να προσθέσετε χωρητικότητα αποθήκευσης χαμηλότερου κόστους σε ένα υπάρχον σύστημα λιθίου θα ήταν να διαιρέσετε τα φορτία και να τα κατανείμετε χωριστά στα δύο συστήματα μπαταριών.” είπε ο Wehmeyer της US Battery."Οπως και να έχει.Θα πρέπει να γίνει από έναν εκπαιδευμένο επαγγελματία για τη διατήρηση της ασφάλειας.»