Литиево йонни батерии за соларни системи
Често задавани въпроси

Литиево-йонните батерии съхраняват енергията, генерирана от соларните панели. Те използват литиеви йони, които се движат между анода и катода за съхранение и освобождаване на енергия.

Обикновено те имат живот от 5 до 15 години, в зависимост от условията на използване и качеството на батерията. Доскоро гарантирания брой цикли беше 1000-2000, но по-новите модели гарантират до 80% от оригиналната продуктивност за 6000 цикъла.

Цената варира в зависимост от капацитета и марката, но обикновено е по-висока в сравнение с други видове батерии като оловно-киселинните. Причината е това, че техния експлотационен период е значително по-дълъг.

Те имат висока енергийна плътност и ефективност, често над 90%, което означава, че малко енергия се губи при преобразуване.

Поддръжката е минимална, но е важно да се следи за изправността на батерията и да се избягва излагане на екстремни температури.

Те са относително безопасни, но изискват правилно управление на батерията и защита от прегряване или презареждане.

Да, могат да се рециклират, но процесът е сложен и изисква специализирани съоръжения.

Екстремните температури могат да повлияят на ефективността и живота на батерията, затова е важно да се осигури адекватна изолация и вентилация.

Вместимостта варира, но обикновено те са достъпни в диапазона от няколко киловатчаса до десетки киловатчаса, в зависимост от нуждите на потребителя.

Да, те могат да бъдат интегрирани с повечето съществуващи соларни системи, но може да се наложи допълнителна конфигурация или оборудване. Смесването на нови и стари батерии обаче не е препоръчително.

Литиево-йонните батерии имат по-висока енергийна плътност, по-дълъг живот и по-добра ефективност, но са по-скъпи от оловно-киселинните батерии.

Да, поради тяхната лекота и компактност, те са идеални за мобилни приложения като каравани и лодки.

Предимствата включват по-висока енергийна плътност, по-дълъг живот, ниско саморазреждане и способност за работа при широк диапазон от температури.

Капацитетът се изчислява въз основа на дневните енергийни нужди на домакинството и предвидената продължителност на автономна работа без слънчева светлина.

Въпреки че те са по-екологични от оловно-киселинните батерии, производството и рециклирането на литиево-йонни батерии има някои екологични последствия, включително нуждата от добив на литий.

В повечето случаи е възможно да се добавят допълнителни батерии за увеличаване на общия капацитет, но трябва да се внимава за съвместимостта на батериите.

Литиево-йонните батерии обикновено изискват по-малко вентилация от оловно-киселинните, но все пак е важно да се осигури достатъчно въздушен поток за предотвратяване на прегряване.

За оптимална работа, литиево-йонните батерии изискват соларни контролери на заряд, които са специално настроени за техните характеристики на зареждане. Качествените такива имат опцията да се избере конкретен тип батерия, за да я зареждат и разреждат качествено. Ако не сте сигурни във Вашия контролер, не рискувайте!

Да, те са подходящи за употреба в хибридни системи, като позволяват съхранение на излишната енергия за използване по време на пикови натоварвания или прекъсвания в мрежата. Този модел на употреба би гарантирал дори по-дълъг живот на батериите, защото няма да се окаже толкова голям стрес върху тях, колкото ако целия енергиен товар пада върху батериите.

Броят на батериите се определя въз основа на общата нужда от капацитет и максималната мощност, която системата трябва да поддържа, като се вземат предвид и специфичните характеристики на батериите.

Номиналното напрежение на литиево-йонна батерия обикновено е около 3.6V до 3.7V на клетка, като общото напрежение зависи от броя серийно свързани клетки. Най-често можете да откриете 48-волтови литиево-йонни батерии.

Управлението на температурата включва използването на системи за охлаждане или отопление, за да се поддържа батерията в оптимален диапазон на работни температури. Повечето качествени батерии съдържат система за активно охлаждане под формата на вграден жентилатор с радиатор.

Максималната скорост на зареждане/разреждане зависи от конкретния тип батерия, но обикновено е изразена като множител на капацитета, например 1C означава зареждане/разреждане със скорост равна на капацитета на батерията за един час.

Балансирането на клетките е важно за поддържане на равномерно ниво на заряд във всяка клетка, което удължава живота и подобрява производителността на батерията.

BMS контролира зареждането и разреждането, балансирането на клетките, мониторинга на температурата и предпазва батерията от презареждане, преразреждане и други вредни състояния.

Литиево-йонните батерии обикновено не страдат от ефект на паметта, което е предимство спрямо други видове батерии като никел-кадмиевите.

Вътрешното съпротивление се измерва чрез изпитване с импедансен анализатор и е важно, защото високото съпротивление може да намали ефективността и да повиши температурата на батерията.

Дълбочината на разреждане оказва влияние на живота на батерията, като батерии, които се използват до по-нисък процент от тяхния максимален капацитет, обикновено имат по-дълъг живот.

BMS (Battery Management System) обикновено се грижи за защита от презареждане и преразреждане, като изключва батерията при достигане на границите на безопасността.

Предизвикателствата включват съвместимостта на напрежението и тока, управлението на заряда, както и съвместимостта със стари инвертори или контролери на заряда. Не е невъзможно, но е рисковано ако го правите без необходимите познания за това.

Честа грешка е недооценяването на необходимия капацитет, което води до недостатъчна енергийна независимост и чести цикли на зареждане/разреждане. Това съкращава живота на батерията и нейната надеждност.

Грешки в инсталацията включват неправилно свързване, липса на адекватна вентилация и неспазване на препоръчителните разстояния за безопасност.

Пренебрегването на препоръчителните параметри за зареждане, което може да включва презареждане или прилагане на неподходящи напрежения и токове.

Неправилното съхранение при екстремни температури, пренебрегването на редовните проверки за състояние и занемаряването на нуждата от балансиране на клетките.

Преувеличаване на очаквания живот на батерията без да се вземат предвид фактори като глъбината на разреждане и условията на експлоатация. Например, ако батерията се използва високо в планината при предимно ниско температури, както и точно опбратното. Очакванията са оправдани, когато се вземат под внимание всички фактори.

Смесването на стари и нови батерии може да доведе до небалансирани напрежения и токове, което увеличава риска от повреда или намалява ефективността.

Неподходящата защита на батериите от екстремни студове или горещини може да увреди техните характеристики и да намали техния живот.

Използването на зарядни устройства, които не съответстват на спецификациите на батерията, може да доведе до повреда или презареждане.

Грешното измерване на капацитета чрез неподходящи методи или инструменти, което води до неправилна оценка на състоянието на батерията.

Неправилното балансиране може да доведе до неравномерно разреждане и зареждане на клетките, което увеличава риска от повреда и намалява ефективността на батерията.

Изчислява се като се сумират енергийните потребления на всички уреди и осветление, използвани през деня, за да се определи общото количество енергия, изразено в киловатчасове (kWh).

Пиковата мощност е максималната мощност, която системата трябва да предостави по всяко време. Трябва да се уверите, че батерията може да удовлетвори тези пикови търсения без да се повреди. Лесен начин да се обясни е: колко киловата са наобходими, за да се захранят всички електроуреди и осветление в дома Ви? Ако тази стойност е под максималния капацитет на батериите, то няма да имате проблеми в бъдеще.

Трябва да се анализират историческите данни за слънчева радиация за различните сезони, за да се определи как това ще влияе на генерираната енергия и съответно на необходимия капацитет на батерията.

Дълбочината на разреждане (DoD) е процентът от общия капацитет на батерията, който може безопасно да се използва. По-висок DoD означава, че може да използвате по-голям процент от общия капацитет на батерията, без това да създава рискове за нейния капацитет.

Ефективността на инвертора определя колко от енергията, съхранена в батерията, може реално да се използва. По-ниската ефективност на инвертора означава, че ще ви е необходима батерия с по-голям капацитет, за да компенсирате загубите при преобразуването.

Автономността е периодът, през който системата трябва да работи без допълнително зареждане. За по-дълга автономност се изисква батерия с по-голям капацитет. Опционално, можете да свържете до определен брой батерии паралелно. Всеки производител посочва максималния брой батерии, които могат да бъдат свързани паралелно в една верига.

Трябва да се вземе предвид вероятността от дни с малко или без слънчева светлина, което изисква по-голям капацитет на батерията, за да се компенсират тези периоди. Ако сте изчислили максималното потребление на ден, добре би било да имате поне 200% от необходимата енергия съхранена в батерии. 

Ефективността на батерията и загубите при преобразуване трябва да се вземат предвид, тъй като те определят колко от заредената енергия може реално да се използва. По-ниската ефективност означава необходимост от по-голям капацитет на батерията.