Kako baterije za shranjevanje sončne energije obravnavajo izgubo napolnjenosti in druge nenormalne razmere?
Sončna energija je zelen in trajnosten vir energije, ki ima veliko koristi za okolje. Vendar pa občasna narava proizvodnje sončne energije povzroča težavo pri shranjevanju energije, kjer pridejo v poštev baterije za shranjevanje sončne energije. Te baterije omogočajo shranjevanje energije, ki jo ustvarijo sončni kolektorji, ki jo je mogoče uporabiti pozneje. poglobili se bomo v delovanje baterij za shranjevanje sončne energije in raziskali različne načine, na katere obvladujejo neravnovesja napolnjenosti in druge anomalije, zlasti pri litij-ionskih in svinčenih baterijah.
Neuravnoteženost polnjenja
Ena glavnih težav pri baterijah za shranjevanje sončne energije je pojav neravnovesja napolnjenosti. V teh primerih je ena ali več celic v bateriji manj napolnjenih kot druge, kar povzroči kopičenje napetosti v prenapolnjenih celicah, kar negativno vpliva na delovanje baterije. Pri litij-ionskih baterijah se ta neravnovesja zmanjšajo z uporabo sistema za upravljanje baterije (BMS). Ta sistem je odgovoren za uravnoteženje napolnjenosti vseh celic v bateriji in zagotavlja, da so napolnjene enakomerno. BMS pomaga tudi pri preprečevanju prekomernega polnjenja in praznjenja baterije, s čimer podaljša njeno celotno življenjsko dobo.
Pri svinčenih akumulatorjih se vprašanje neravnovesja napolnjenosti rešuje s postopkom, znanim kot "izravnalno polnjenje". Ta postopek vključuje uporabo višje napetosti na sponkah baterije, kar pomaga enakomerno porazdeliti naboj med vse celice. Postopek izenačevalnega polnjenja se običajno uporabi enkrat letno ali kadar koli sistem za upravljanje baterije pokaže, da obstaja znatno neravnovesje napolnjenosti.
Druge anomalije
Poleg neravnovesja napolnjenosti se lahko pojavijo tudi druge anomalije pri ravnanju z baterijami za shranjevanje sončne energije. Eden najpogostejših je pojav sulfatizacije v svinčenih akumulatorjih. Sulfacija je postopek, pri katerem se kristali sulfata nalagajo na svinčene plošče v akumulatorju, kar omejuje pretok toka in zmanjšuje skupno zmogljivost akumulatorja. Za preprečitev sulfatiranja svinčevo-kislinske baterije potrebujejo redno vzdrževanje, ki vključuje redno uporabo visokotokovnega polnjenja za razžveplanje baterije.
Litij-ionske baterije so dovzetne tudi za druge anomalije, kot so prekomerno polnjenje, prekomerno praznjenje in toplotni beg. Do prekomernega polnjenja pride, ko je baterija napolnjena preko maksimalne zmogljivosti, kar povzroči kopičenje toplote in povečano tveganje požara ali eksplozije. Da bi preprečili prekomerno polnjenje, litij-ionske baterije uporabljajo krmilnik polnjenja, ki spremlja raven napolnjenosti baterije in prekine polnilni tok, ko ta doseže največjo zmogljivost.
Prekomerna izpraznjenost se pojavi, ko je baterija izpraznjena nad minimalno napetostjo, kar lahko privede do zmanjšanja celotne zmogljivosti baterije. Da bi preprečili prekomerno praznjenje, litij-ionske baterije uporabljajo prekinitev praznjenja, ki ustavi tok, ko baterija doseže svojo minimalno napetost.
Toplotni beg se pojavi, ko se baterija pregreje in temperatura naraste do stopnje, ko se materiali baterije začnejo razgrajevati. To je običajno posledica kopičenja notranjega upora zaradi nepravilnega polnjenja ali praznjenja. Za preprečitev toplotnega uhajanja je treba pri litij-ionskih baterijah skrbno spremljati procese polnjenja in praznjenja, skupaj z ustreznim prezračevanjem in hlajenjem.
Baterije za shranjevanje sončne energije so sestavni del vsakega solarnega sistema, saj omogočajo shranjevanje odvečne energije, ki jo ustvarijo sončni kolektorji, za kasnejšo uporabo. Vendar pa niso brez izzivov, kot so neravnovesja napolnjenosti in drugi nenormalni pojavi. Dobra novica je, da je te težave mogoče preprečiti s pravilnim vzdrževanjem in uporabo sofisticiranih sistemov za upravljanje baterij in krmilnikov polnjenja. S pravilno nego in pozornostjo lahko akumulatorji za shranjevanje sončne energije zagotovijo zanesljive in trajnostne rešitve za shranjevanje za uporabnike sončne energije.