Добре відомо, що літій-іонні акумулятори — найкращий спосіб зберігання сонячної енергії в невеликих автономних електросистемах.
Shop Solar Kits розуміє, що автономні сонячні системи ефективні настільки, наскільки добре вони можуть зберігати енергію в польових умовах. Ми ремонтували, тестували та продавали тисячі літій-іонних акумуляторів протягом багатьох років і завжди працюємо над пошуком найкращого акумулятора для зберігання сонячної енергії.
Тут ми розглянемо, на що звертати увагу при купівлі акумулятора для сонячної системи, а також наведемо 6 порад щодо вибору літієвого акумулятора для сонячної системи.
Чи підходить літієвий акумулятор для сонячної системи?
Ці акумулятори працюють за рахунок використання іонів літію для передачі енергії між катодом і анодом. Літієві акумулятори — це перезаряджувані акумулятори, які часто використовуються в автономних та підключених до мережі сонячних енергетичних системах для зберігання енергії, виробленої сонячними панелями вдень, і її віддачі, коли це потрібно, наприклад, у періоди низької інсоляції або вночі.
Ось причини, чому літієві акумулятори ширше використовуються в сонячних системах, ніж свинцево-кислотні.
Переваги літієвих акумуляторів для сонячної системи
Літієві акумулятори мають кілька переваг для сонячних систем, зокрема:
-
Висока енергетична щільність
Літієві акумулятори мають вищу енергетичну щільність, ніж інші типи акумуляторів, що означає, що вони можуть зберігати більше енергії на одиницю ваги або об'єму. Це робить їх ідеальними для зберігання сонячної енергії, де простір і вага часто мають велике значення. -
Високий ресурс циклів
Літієві акумулятори мають довший цикл життя, ніж традиційні свинцево-кислотні. Це означає, що їх можна заряджати та розряджати набагато більше разів без втрати ємності для збереження заряду. Це означає довший термін служби акумулятора, що зменшує потребу в частій заміні і в кінцевому підсумку знижує загальні витрати на володіння. -
Швидше заряджання
Літієві акумулятори можна швидко заряджати, що особливо корисно в сонячній енергетичній системі, де акумулятор потрібно заряджати в години пікового сонячного світла. Це гарантує, що акумулятор буде повністю заряджений до заходу сонця, максимально збільшуючи кількість енергії, що може бути збережена. -
Без обслуговування
Літієві акумулятори практично не потребують обслуговування, на відміну від свинцево-кислотних, які потребують регулярного доливання дистильованої води. Це означає, що їх можна залишати без уваги на тривалий час, що робить їх зручним і безпроблемним варіантом для зберігання сонячної енергії. -
Краща ефективність
Літієві акумулятори мають вищу ефективність заряджання та розряджання порівняно зі свинцево-кислотними акумуляторами. Це означає, що більше енергії, збереженої в акумуляторі, може бути використано, що призводить до меншого марнування та загалом більш ефективної системи.
В цілому, літієві батареї є чудовим вибором для сонячних систем, оскільки вони пропонують вищу щільність енергії, довший термін служби, швидше заряджання та кращу ефективність порівняно з іншими типами батарей.
Типи літієвих батарей для сонячної енергії
Існує кілька типів літій-іонних батарей, які часто використовуються в системах зберігання сонячної енергії:
Літій-залізо-фосфатні (LiFePO4) батареї
LiFePO4 часто вважають найкращим варіантом для сонячних систем через їхню високу щільність енергії, тривалий цикл життя та вбудовані функції безпеки. Вони також стійкі до перегрівання та теплового розгону, що робить їх ідеальними для використання в суворих умовах. Однак вони зазвичай дорожчі за інші типи літієвих батарей.
Літій-нікель-марганцево-кобальтові оксидні (NMC) батареї
Батареї NMC відомі своєю високою щільністю енергії та тривалим циклом життя, що робить їх популярним вибором для сонячних систем. Вони також відносно доступні порівняно з іншими типами літієвих батарей. Однак вони можуть бути схильні до перегрівання та теплового розгону, якщо їх неправильно керувати.
Літій-титанатні (LTO) батареї
Батареї LTO мають дуже тривалий цикл життя і можуть витримувати дуже високі швидкості заряджання та розряджання. Вони також дуже безпечні і можуть працювати при дуже низьких температурах. Однак вони мають нижчу щільність енергії порівняно з іншими літій-іонними батареями і є дорожчими.
Літій-нікель-кобальт-алюмінієві оксидні (NCA) батареї
Батареї NCA відомі своєю високою щільністю енергії, що дозволяє зберігати більше енергії у меншому просторі. Вони також мають тривалий цикл життя і можуть витримувати високі швидкості розряду. Однак вони дорожчі за інші типи літієвих батарей і потребують ретельного керування для запобігання перегріванню та тепловому розгону.
Літій-марганцеві оксидні (LMO) батареї
Батареї LMO відомі своєю високою щільністю потужності, що робить їх ідеальними для застосувань, які потребують багато енергії за короткий час. Вони також мають тривалий цикл життя і відносно недорогі порівняно з іншими типами літієвих батарей. Однак вони мають нижчу щільність енергії, що означає, що вони можуть не бути найкращим варіантом для сонячних систем, які потребують великого зберігання енергії.
Який тип літієвої батареї найкращий для сонячної енергії?
Що стосується найкращої літій-іонної батареї для системи зберігання сонячної енергії, це залежить від кількох факторів, таких як бюджет, наявний простір, енергетичні потреби та очікуваний термін служби.
Батареї LiFePO4 є популярним вибором, оскільки вони пропонують добрий баланс вартості, енергетичної щільності та терміну служби циклів. Однак, якщо місця обмаль і потрібна вища енергетична щільність, батареї NMC можуть бути ідеальним вибором. Батареї LTO підходять для застосувань, які вимагають дуже високих швидкостей заряджання та розряджання або для екстремальних температур. Зрештою, важливо оцінити конкретні потреби системи зберігання сонячної енергії перед вибором найкращого типу батареї.
Зрештою, найкращий тип літієвої батареї для вашої сонячної системи залежатиме від ваших конкретних вимог і бюджету. Важливо враховувати такі фактори, як енергетична щільність, термін служби циклів, щільність потужності та функції безпеки при прийнятті рішення. Крім того, слід працювати з кваліфікованим монтажником або інженером, щоб переконатися, що ваша сонячна система спроектована для конкретного типу батареї, яку ви оберете.
На що звертати увагу при покупці сонячної батареї
Ви можете використовувати літій-іонні батареї в гольф-картах, човнах та багатьох інших застосуваннях. Хоча ми зосереджуємося на автономних сонячних накопичувачах, існує шість ключових характеристик, які слід враховувати при виборі літій-іонних сонячних батарей для вашого застосування. Тож давайте розглянемо їх.
Ємність батареї/Як довго вона прослужить
Насамперед, ємність накопичувача — найважливіша характеристика 12-вольтової літій-іонної батареї. Ємність вимірюється у ват-годинах (Вт·год) або ампер-годинах (А·год), щоб приблизно визначити час розряду батареї.
Літій-іонні батареї мають перевагу можливості розряджати свою ємність без пошкодження системи. Тому легко розрахувати, як довго прослужить ваша батарея.
Життєві цикли
Далі важливо перевірити приблизну кількість життєвих циклів 12-вольтової літій-іонної батареї перед покупкою. Літій-сонячні батареї можуть бути дорогими, і кількість циклів допомагає оцінити приблизний термін служби накопичувача.
З часом батареї поступово деградують і втрачають частину своєї здатності зберігати електроенергію, що називається глибиною розряду (DoD). Найчастіше цикли — це оцінка кількості або діапазону повних перезаряджань, після яких батарея досягає 80% DoD.
Якщо батарея має ємність 1000 Вт·год з 500 циклами при 80% глибині розряду (DoD), то після 500 повних використань вона може зберігати приблизно 800 Вт·год електроенергії.
Термін служби
Усі 12-вольтові літій-іонні акумулятори мають приблизний термін зберігання, який означає час, протягом якого їх можна залишати без використання, зберігаючи зарядну ємність. Іноді виробники називають це максимальним часом між зарядками, а інші намагаються взагалі уникати цього терміна.
Хороший рейтинг терміну зберігання критично важливий, якщо ви плануєте використовувати 12-вольтовий літій-іонний акумулятор лише як аварійне джерело живлення. У регіонах з недостатньою кількістю сонячного світла автономні сонячні системи повинні мати кілька 12-вольтових літій-іонних акумуляторів для тривалого використання.
Якщо ви використовуєте свій літій-сонячний акумулятор щодня, тоді термін зберігання не настільки важливий. Загалом, від 3 до 6 місяців — це середній термін зберігання, типовий для якісних літій-іонних акумуляторів.
Гарантія
Звісно, термін зберігання, цикли та рейтинги акумулятора нічого не означають, якщо ваш акумулятор несправний. Як і вся електроніка, літій-сонячні акумулятори можуть виходити з ладу, тому хороша гарантія важлива для забезпечення стабільної роботи вашої автономної системи.
Довгі гарантійні терміни, як-от сім, десять і дванадцять років, допомагають отримати найкращу віддачу від інвестицій у літій-сонячний акумулятор. Компанії, як Lion Energy, надають довічні гарантії на деякі свої продукти. Як завжди, важливо уважно читати умови гарантії та уникати дій, які можуть анулювати повне повернення коштів.
Функції системи управління батареєю (BMS)
Порівняно з AGM та свинцево-кислотними акумуляторами, 12-вольтові літій-іонні акумулятори зазвичай мають більш розвинені функції управління батареєю. Просунуті літій-іонні акумулятори з розумною BMS тимчасово поглинають вищі напруги і дозволяють високоефективно заряджати та розряджати.
Загалом, розумні системи BMS, які автоматично регулюють потоки електроенергії, вважаються преміальними функціями і призначені для захисту від можливих пошкоджень системи.
Завдяки останнім розробкам, деякі новіші літій-іонні акумулятори на ринку дозволяють легше повністю контролювати внутрішню систему управління батареєю (BMS). Деякі компанії використовують додаток (див. KiloVault нижче), інші — вбудований світлодіодний або LCD-дисплей.
Температурний діапазон
І нарешті, перед остаточним вибором врахуйте температурний діапазон 12-вольтового LiPo акумулятора. Якщо ви плануєте використовувати акумулятор у холодних умовах (у фургоні, автодомі або будинку), корисно знати, що ваша технологія працюватиме, не піддаючи вас холоду.
Існує кілька температурних показників, які слід враховувати. А саме, акумулятори мають рекомендовані температури заряджання, розряджання та зберігання, що вказують, як їх можна безпечно використовувати, зберігаючи нормальні умови експлуатації.
