Güneş enerjisi + depolama projelerinde kullanılan iki ana pil kimyasının avantajları ve dezavantajları vardır. Kurşun-asit piller çok daha uzun süredir mevcuttur ve daha kolay anlaşılır, ancak depolama kapasitelerinde sınırlamaları vardır.Lityum iyon pilBu tür piller daha uzun ömürlü ve daha hafiftir, ancak doğal olarak daha pahalıdır.

Depolama sistemleri genellikle LG Chem örneğinde olduğu gibi tek bir pil türünden oluşur. Fotoğraf GreenBrilliance'ın izniyle kullanılmıştır.

Her bir kimyanın avantajlarını birleştirerek, maliyet etkin ve yüksek kapasiteli bir batarya grubu oluşturmak mümkün mü?

Yeni bir lityum iyon bataryanın özelliklerinden yararlanmak için kurşun-asit batarya grubunu tamamen sökmek mi gerekiyor? Belirli bir kilovat-saat kapasitesini karşılamak için lityum sistemine daha ucuz kurşun-asit bataryalar eklemek mümkün mü?

Tüm bu önemli soruların kesin bir cevabı yok: Duruma bağlı. Tek bir kimyaya bağlı kalmak daha kolay ve daha az riskli, ancak bazı alternatif çözümler de mevcut.

Teksas'taki Freedom Solar Power şirketinde elektrik mühendisi olan Gordon Gunn, kurşun-asit ve lityum pillerin birbirine bağlanmasının muhtemelen mümkün olduğunu, ancak bunun yalnızca alternatif akım (AC) bağlantısı yoluyla gerçekleşebileceğini söyledi.

"Kurşun-asit ve lityum pilleri kesinlikle aynı doğru akım hattına bağlayamazsınız," dedi. "En iyi ihtimalle pilleri tahrip eder, en kötü ihtimalle ise... yangın? Patlama? Uzay-zaman sürekliliğinin bozulması? Bilmiyorum."

Kurşun-asit batarya şirketi US Battery Manufacturing Co.'nun mühendislikten sorumlu kıdemli başkan yardımcısı K. Fred Wehmeyer, konuyla ilgili daha detaylı bir açıklama yaptı.

“Yapılabilir, ancak lityum pil sistemine kurşun-asit piller eklemek kadar basit olmazdı. İki sistem esasen bağımsız olarak çalışırdı,” dedi Wehmeyer. “Lityum pil sisteminin kendi şarj cihazı ve şarj kontrol cihazıyla birlikte kendi BMS'si tarafından kontrol edilmesi gerekirdi. Kurşun-asit pil sisteminin kendi şarj cihazına ve/veya şarj kontrol cihazına ihtiyacı olurdu, ancak BMS'ye ihtiyacı olmazdı. İki sistem paralel olarak eşdeğer yükleri besleyebilir, ancak iki kimya arasında yük dağılımını güvenli bir şekilde tahsis etmek için bir kontrol mekanizmasına ihtiyaç duyulabilir.”

LFP pil üreticisi SimpliPhi Power'ın teknik servis müdürü Troy Daniels, aynı pil kimyasını, hele ki farklı kimyaları tek bir sistemde karıştırmayı önermiyor, ancak bunun yapılabileceğini kabul ediyor.

“Birkaç birleştirme yöntemi, ortak bir yükü paylaşabilen veya gerekli elektrik yüklerini bölüştürebilen iki ayrı sistem (hem şarj cihazı hem de invertör) oluşturma yolunu içerebilir.” dedi. “Ayrıca bir transfer anahtarı da kullanılabilir; ancak bu, aynı anda yalnızca bir pil veya kimyasal setin şarj veya deşarj edilebileceği ve muhtemelen manuel bir transferin gerekeceği anlamına gelir.”

Yükleri ayırmak ve iki sistem kurmak, çoğu kişinin üstlenmek istediğinden daha karmaşık bir iştir.

Freedom Solar'da hibrit lityum/kurşun-asit sistemiyle ilgilenmedik çünkü bu ucuz bir ek özellik olmazdı ve biz de sadece tek bir pil kimyası ve tek bir pil ürünü kullanarak pil kurulumlarımızı basit tutmaya çalışıyoruz," dedi Josh Meade, PE ve tasarım yöneticisi.

İki kimyayı birleştirmeyi biraz daha kolaylaştırmaya çalışan bir şirket var. Taşınabilir güç ürünleri üreticisi Goal Zero, kısmi ev yedeklemesi için kullanılabilen lityum bazlı bir Yeti Taşınabilir Güç İstasyonu sunuyor. Yeti 3000, dört devreyi destekleyebilen 3 kWh, 32 kg ağırlığında bir NMC lityum bataryadır. Daha fazla güce ihtiyaç duyulması durumunda, Goal Zero, kurşun-asit genişletme bataryalarının eklenmesine olanak tanıyan Yeti Link Genişletme Modülü'nü sunuyor. Evet, doğru duydunuz: Lityum Yeti bataryası, kurşun-asit bataryalarla eşleştirilebilir.

Goal Zero Genel Müdürü Bill Harmon, “Genişleme tankımız gizemli bir döngüye sahip, kurşun-asit bir bataryadır. Bu, Yeti'deki [lityum bazlı sistem] elektronik aksamı kullanmanıza olanak tanırken bataryayı genişletir,” dedi. “Her biri 1,25 kWh olan [kurşun-asit bataryalardan] istediğiniz kadar ekleyebilirsiniz. Müşteri bunları sadece fişe takabilir. Birdenbire lityum bataryanın taşınabilirliğine ve evde bulunan ucuz kurşun-asit bataryalara sahip olursunuz.”

Lityum ve kurşun-asit pilleri birbirine bağlamaya çalışırken karşılaşılan en büyük sorunlar, farklı voltajları, şarj profilleri ve şarj/deşarj limitleridir. Piller aynı voltajda değilse veya uyumsuz deşarj oranlarına sahipse, güç birbirleri arasında hızla akacaktır. Güç hızlı aktığında, ısınma sorunları ortaya çıkar ve pil döngüsünün verimliliğini düşürür.

Goal Zero bu durumu Yeti Link cihazıyla çözüyor. Yeti Link, özünde farklı kimyasal bileşimlere sahip piller arasında voltajları ve şarjı yöneten, orijinal Yeti lityum pil için uygun, gelişmiş bir pil yönetim sistemidir.

Harmon, “Yeti Link, piller arasındaki güç transferini düzenliyor,” dedi. “Güvenli bir şekilde koruma sağlıyoruz, böylece lityum pil, kurşun-asit pille eşleştirildiğini bile anlamıyor.”

Harmon'a göre Yeti 3000, geleneksel lityum ev bataryalarından (LG Chem. Tesla ve Sonnet modelleri genellikle en az 9,8 kWh güce sahip) daha küçük olabilir, ancak bu onun çektiği güçtür. Ve eğer biri daha ucuz kurşun asit bataryalarla bu gücü 9 kWh'ye kadar çıkarabilir ve kamp yaparken veya piknikte lityum bataryayı da yanında taşıyabilirse, neden olmasın?

Harmon, “Sistemimiz, enerji depolama kurulumuna 15.000 dolar yatırım yapacak parası olmayan ülkedeki tüm insanlar içindir. Ve işim bittiğinde, tek yapmam gereken evime kalıcı olarak bir şey kurmak oluyor,” dedi. “Yeti, neye para harcadıkları konusunda hassas olanlar içindir. Sistemimizin toplam kurulum maliyeti 3.500 dolardır.”

Goal Zero, ürünlerinin beşinci neslinde olduğundan lityum-kurşun kombinasyonu yeteneklerine güveniyor. Ancak pil kimyasını doğrudan karıştırmak konusunda daha az rahat olan birçok kişi için, aynı işletme veya evde iki ayrı ve bağımsız sistem kurulabilir - yeter ki bir elektrik uzmanı tarafından kurulsun.

US Battery'den Wehmeyer, "Mevcut bir lityum sistemine daha düşük maliyetli depolama kapasitesi eklemenin daha basit ve güvenli bir yolu, yükleri bölmek ve bunları iki pil sistemine ayrı ayrı tahsis etmektir." dedi. "Her iki durumda da, güvenliği sağlamak için eğitimli bir profesyonel tarafından yapılmalıdır."