มีข้อดีและข้อเสียที่เกี่ยวข้องกับเคมีของแบตเตอรี่หลักสองประการที่ใช้ในโครงการพลังงานแสงอาทิตย์ + การจัดเก็บแบตเตอรี่ตะกั่วกรดมีอายุการใช้งานยาวนานกว่ามากและเข้าใจง่ายกว่าแต่ก็มีข้อจำกัดด้านความจุแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมีอายุการใช้งานยาวนานกว่าและมีน้ำหนักเบากว่าแต่มีราคาแพงกว่าโดยธรรมชาติ

โดยทั่วไปการติดตั้งที่จัดเก็บข้อมูลจะประกอบด้วยแบตเตอรี่ประเภทเดียว เช่นเดียวกับ LG Chemขอบคุณภาพจาก GreenBrilliance

เราสามารถรวมข้อดีของแต่ละเคมีเข้าด้วยกันเพื่อสร้างแบตเตอรีแบตเตอรีความจุสูงที่คุ้มค่าคุ้มราคาได้หรือไม่

เราจำเป็นต้องรื้อแบตเตอรีตะกั่วกรดเพียงเพื่อใช้งานฟังก์ชั่นของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนใหม่หรือไม่?คุณสามารถเพิ่มแบตเตอรี่ตะกั่วกรดราคาถูกกว่าเล็กน้อยลงในระบบลิเธียมเพื่อให้มีกำลังการผลิตกิโลวัตต์ชั่วโมงได้หรือไม่?

คำถามสำคัญทั้งหมดที่มีคำตอบไม่ชัดเจน: ขึ้นอยู่กับมันง่ายกว่าและเสี่ยงน้อยกว่าที่จะยึดติดกับเคมีชนิดเดียว แต่ก็มีวิธีแก้ไขอยู่บ้าง

กอร์ดอน กันน์ วิศวกรไฟฟ้าของบริษัท Freedom Solar Power ในเท็กซัส กล่าวว่า อาจเป็นไปได้ที่จะเชื่อมต่อแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดและลิเธียมเข้าด้วยกัน แต่ต้องใช้การเชื่อมต่อแบบไฟฟ้ากระแสสลับเท่านั้น

“คุณไม่สามารถเชื่อมต่อแบตเตอรี่ตะกั่วกรดและลิเธียมบนบัส DC เดียวกันได้อย่างแน่นอน” เขากล่าว“อย่างดีที่สุด มันจะทำลายแบตเตอรี่ และอย่างเลวร้ายที่สุด…ไฟไหม้เหรอ?การระเบิด?การอ่านความต่อเนื่องของกาล-อวกาศ?ฉันไม่รู้."

K. Fred Wehmeyer รองประธานอาวุโสฝ่ายวิศวกรรมของบริษัทแบตเตอรี่ตะกั่วกรด US Battery Manufacturing Co. ให้คำอธิบายเพิ่มเติม

“สามารถทำได้ แต่จะไม่ง่ายเหมือนกับการเพิ่มแบตเตอรี่ตะกั่วกรดลงในระบบแบตเตอรี่ลิเธียมโดยพื้นฐานแล้วทั้งสองระบบจะดำเนินการอย่างเป็นอิสระ” Wehmeyer กล่าว“ระบบแบตเตอรี่ลิเธียมยังคงต้องได้รับการควบคุมโดย BMS ของตัวเองด้วยเครื่องชาร์จและตัวควบคุมการชาร์จของตัวเองระบบแบตเตอรี่ตะกั่วกรดจะต้องมีเครื่องชาร์จและ/หรือตัวควบคุมการชาร์จของตัวเอง แต่ไม่จำเป็นต้องมี BMSทั้งสองระบบสามารถจ่ายโหลดที่เท่ากันในแบบคู่ขนานได้ แต่อาจจำเป็นต้องมีการควบคุมบางอย่างเพื่อจัดสรรการกระจายโหลดระหว่างเคมีทั้งสองได้อย่างปลอดภัย”

Troy Daniels ผู้จัดการฝ่ายบริการด้านเทคนิคของผู้ผลิตแบตเตอรี่ LFP SimpliPhi Power ไม่แนะนำให้ผสมเคมีของแบตเตอรี่ชนิดเดียวกัน ไม่ต้องพูดถึงเคมีที่แตกต่างกันในระบบเดียว แต่เขารับทราบว่าสามารถทำได้

“วิธีการรวมสองวิธีคือเส้นทางของการมีระบบแยกสองระบบ (ทั้งเครื่องชาร์จและอินเวอร์เตอร์) ที่สามารถใช้โหลดร่วมกันหรือแม้กระทั่งแยกโหลดไฟฟ้าที่จำเป็น" เขาพูดว่า.“สวิตช์ถ่ายโอนก็สามารถนำมาใช้ได้เช่นกันอย่างไรก็ตาม นี่หมายความว่าแบตเตอรี่หรือสารเคมีเพียงชุดเดียวเท่านั้นที่สามารถชาร์จหรือคายประจุได้ในแต่ละครั้ง และอาจจะต้องถ่ายโอนด้วยตนเอง”

การแยกโหลดและการตั้งค่าสองระบบมักเป็นงานที่ซับซ้อนมากกว่าที่หลายๆ คนอยากทำ

“เราไม่ได้จัดการกับระบบลิเธียม/กรดตะกั่วแบบไฮบริดที่ Freedom Solar เพราะมันจะไม่ใช่อุปกรณ์เสริมราคาถูก และเราพยายามทำให้การติดตั้งแบตเตอรี่ของเราง่ายขึ้นโดยใช้เคมีของแบตเตอรี่เพียงชนิดเดียวและผลิตภัณฑ์แบตเตอรี่เพียงชนิดเดียว Josh Meade, PE และผู้จัดการฝ่ายออกแบบกล่าว

มีบริษัทหนึ่งพยายามทำให้การรวมเคมีทั้งสองเข้าด้วยกันง่ายขึ้นเล็กน้อยผู้ผลิตผลิตภัณฑ์ไฟฟ้าแบบพกพา Goal Zero มีสถานีไฟฟ้าพกพา Yeti ที่ใช้ลิเธียม ซึ่งใช้สำหรับสำรองข้อมูลภายในบ้านบางส่วนได้Yeti 3000 เป็นแบตเตอรี่ลิเธียม NMC ขนาด 3 kWh, 70 ปอนด์ที่สามารถรองรับวงจรได้ 4 วงจรหากต้องการพลังงานมากขึ้น Goal Zero ก็นำเสนอโมดูลส่วนขยาย Yeti Link ที่ช่วยให้สามารถเติมแบตเตอรี่ขยายตะกั่ว-กรดได้ใช่แล้ว ถูกต้องแล้ว แบตเตอรี่ลิเธียมเยติสามารถจับคู่กับกรดตะกั่วได้

“ถังขยายของเรานั้นเป็นวงจรลึกลับของแบตเตอรี่ตะกั่วกรดสิ่งนี้ทำให้คุณสามารถใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ใน Yeti [ระบบที่ใช้ลิเธียม] แต่ขยายแบตเตอรี่” บิล ฮาร์มอน ผู้จัดการทั่วไปของ Goal Zero กล่าว“ที่แบตเตอรี่ละ 1.25-kWh คุณสามารถเพิ่ม [แบตเตอรี่กรดตะกั่ว] ได้มากเท่าที่คุณต้องการลูกค้าสามารถเสียบปลั๊กได้เลย ทันใดนั้น คุณก็จะสามารถพกพาแบตเตอรี่ลิเธียมและแบตเตอรี่ตะกั่วกรดราคาไม่แพงไปเก็บไว้ที่บ้านได้”

ปัญหาที่ใหญ่ที่สุดเมื่อพยายามเชื่อมโยงลิเธียมและกรดตะกั่วเข้าด้วยกันคือแรงดันไฟฟ้า รูปแบบการชาร์จ และขีดจำกัดการชาร์จ/คายประจุที่แตกต่างกันหากแบตเตอรี่มีแรงดันไฟฟ้าเท่ากันหรือคายประจุในอัตราที่ไม่ตรงกัน พลังงานจะทำงานระหว่างกันอย่างรวดเร็วเมื่อไฟฟ้าทำงานอย่างรวดเร็ว ปัญหาเรื่องความร้อนจะเกิดขึ้นและส่งผลต่อประสิทธิภาพของวงจรแบตเตอรี่

Goal Zero จัดการสถานการณ์นี้ด้วยอุปกรณ์ Yeti LinkYeti Link เป็นระบบการจัดการแบตเตอรี่ที่ซับซ้อนซึ่งเหมาะสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียม Yeti ดั้งเดิมที่จัดการแรงดันไฟฟ้าและการชาร์จไฟตามคุณสมบัติทางเคมีต่างๆ

“Yeti Link กำลังควบคุมการถ่ายโอนพลังงานระหว่างแบตเตอรี่ฮาร์มอนกล่าว“เราปกป้องด้วยวิธีที่ปลอดภัย ดังนั้นแบตเตอรี่ลิเธียมจึงไม่รู้ด้วยซ้ำว่ามันแต่งงานกับแบตเตอรี่ตะกั่วกรด”

Yeti 3000 อาจมีขนาดเล็กกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมสำหรับใช้ในบ้านทั่วไป – LG Chemโดยทั่วไปแล้วรุ่น Tesla และ Sonnet จะมีกำลังไฟฟ้าอย่างน้อย 9.8 kWh แต่นั่นคือภาพวาดของมัน Harmon กล่าวและถ้าใครสามารถขยายได้ถึงเครื่องหมาย 9-kWh ด้วยแบตเตอรี่ตะกั่วราคาถูกและนำแบตเตอรี่ลิเธียมติดตัวไปด้วยเมื่อตั้งแคมป์หรือท้ายรถทำไมจะไม่ได้?

“ระบบของเรามีไว้สำหรับทุกคนในประเทศที่ไม่มีเงิน 15,000 ดอลลาร์เพื่อลงทุนในการติดตั้งระบบกักเก็บพลังงานและเมื่อฉันเสร็จแล้ว ฉันก็จะต้องเป็นสิ่งที่ติดตั้งอย่างถาวรในบ้านของฉัน” Harmon กล่าว“Yeti เหมาะสำหรับผู้ที่เสี่ยงต่อการใช้จ่ายระบบของเรามีการติดตั้งทั้งหมด 3,500 เหรียญสหรัฐ”

ขณะนี้ Goal Zero อยู่ในผลิตภัณฑ์รุ่นที่ 5 ดังนั้นจึงมั่นใจในความสามารถในการผสมสารตะกั่วลิเธียมแต่สำหรับคนอื่นๆ จำนวนมากที่ไม่สะดวกในการผสมสารเคมีในแบตเตอรี่ทันที ระบบที่แยกเดี่ยวและเป็นอิสระสองระบบสามารถติดตั้งในธุรกิจหรือครัวเรือนเดียวกันได้ ตราบใดที่ได้รับการติดตั้งโดยผู้เชี่ยวชาญด้านไฟฟ้า

“วิธีที่ง่ายกว่าและปลอดภัยกว่าในการเพิ่มความจุในการจัดเก็บข้อมูลที่มีต้นทุนต่ำกว่าให้กับระบบลิเธียมที่มีอยู่คือการแบ่งโหลดและจัดสรรแยกให้กับระบบแบตเตอรี่ทั้งสองระบบ” Wehmeyer จาก US Battery กล่าว“ไม่ว่าจะด้วยวิธีใดก็ตามควรทำโดยผู้เชี่ยวชาญที่ผ่านการฝึกอบรมเพื่อรักษาความปลอดภัย”