Kako se baterije za skladištenje solarne energije nose sa gubitkom punjenja i drugim nenormalnim uslovima?
Solarna energija je zelen i održiv izvor energije koji ima mnoge prednosti za okoliš. Međutim, isprekidana priroda proizvodnje solarne energije stvara problem skladištenja energije, gdje se pojavljuju baterije za skladištenje solarne energije. Ove baterije omogućavaju skladištenje energije koju generišu solarni paneli, koja se može kasnije koristiti. ući ćemo duboko u rad baterija za skladištenje solarne energije i istražiti različite načine na koje one rješavaju neravnoteže napunjenosti i druge anomalije, posebno u litijum-jonskim i olovno-kiselinskim baterijama.
Neravnoteže naplate
Jedan od glavnih problema sa baterijama za skladištenje solarne energije je pojava neravnoteže napunjenosti. U ovim slučajevima, jedna ili više ćelija u bateriji imaju manje napunjenosti od ostalih, što dovodi do nagomilavanja napona u prepunjenim ćelijama, što negativno utječe na performanse baterije. Kod litijum-jonskih baterija, ove neravnoteže se smanjuju upotrebom sistema za upravljanje baterijama (BMS). Ovaj sistem je odgovoran za balansiranje punjenja u svim ćelijama u bateriji i osigurava da se one ravnomjerno napune. BMS takođe pomaže u sprečavanju prekomernog punjenja i pražnjenja baterije, produžavajući njen ukupni životni vek.
U olovno-kiselinskim baterijama, problem neuravnoteženosti punjenja rješava se korištenjem procesa poznatog kao "equalization charging". Ovaj proces uključuje primjenu višeg napona na terminalima baterije, što pomaže da se punjenje ravnomjerno rasporedi između svih ćelija. Proces izjednačavanja punjenja se obično koristi jednom godišnje ili kad god sistem upravljanja baterijom ukaže da postoji značajan disbalans punjenja.
Druge anomalije
Osim neravnoteže napunjenosti, postoje i druge anomalije koje se mogu pojaviti pri radu sa baterijama za skladištenje solarne energije. Jedna od najčešćih je pojava sulfacije u olovnim baterijama. Sulfacija je proces u kojem se kristali sulfata talože na olovnim pločama u bateriji, ograničavajući protok struje i smanjujući ukupni kapacitet baterije. Da bi se spriječila sulfatizacija, olovno-kiselinske baterije zahtijevaju redovno održavanje, što uključuje redovnu primjenu punjenja velike struje za desulfataciju baterije.
Litijum-jonske baterije su takođe podložne drugim anomalijama, kao što su prekomerno punjenje, prekomerno pražnjenje i termički beg. Prekomjerno punjenje se događa kada se baterija napuni iznad svog maksimalnog kapaciteta, što rezultira nagomilavanjem topline i povećanim rizikom od požara ili eksplozije. Kako bi se spriječilo prekomjerno punjenje, litijum-jonske baterije koriste kontroler punjenja, koji prati nivo napunjenosti baterije i prekida struju punjenja kada dostigne svoj maksimalni kapacitet.
Do prekomjernog pražnjenja dolazi kada se baterija isprazni iznad svog minimalnog napona, što može dovesti do smanjenja ukupnog kapaciteta baterije. Kako bi se spriječilo prekomjerno pražnjenje, litijum-jonske baterije koriste prekid pražnjenja, koji zaustavlja protok struje kada baterija dostigne svoj minimalni napon.
Termički bijeg nastaje kada se baterija pregrije i temperatura poraste do nivoa na kojem materijali baterije počinju da se raspadaju. Ovo je obično uzrokovano nagomilavanjem unutrašnjeg otpora zbog nepravilnog punjenja ili pražnjenja. Da bi se sprečilo toplotno odbijanje, litijum-jonske baterije zahtevaju pažljivo praćenje procesa njihovog punjenja i pražnjenja, zajedno sa odgovarajućom ventilacijom i hlađenjem.
Baterije za skladištenje solarne energije sastavni su dio svakog solarnog energetskog sistema, omogućavajući skladištenje viška energije proizvedene solarnim panelima za kasniju upotrebu. Međutim, oni nisu bez svojih izazova, kao što su neravnoteža napunjenosti i druge anomalne pojave. Dobra vijest je da se ovi problemi mogu spriječiti pravilnim održavanjem i upotrebom sofisticiranih sistema za upravljanje baterijama i kontrolera punjenja. Uz odgovarajuću njegu i pažnju, baterije za skladištenje solarne energije mogu pružiti pouzdana i održiva rješenja za skladištenje za korisnike solarne energije.