Akude segamine päikeseenergia salvestussüsteemides peab järgima rangeid standardeid; vastasel juhul võib see kaasa tuua tõsiseid ohutusriske. Põhiprintsiip on see, et erineva vanuse, kaubamärgi, mudeli või võimsusega akusid ei tohi kunagi meelevaldselt segada. Kuid akutüüpide ohutu ja tõhus "hübridiseerimine" on saavutatav spetsiifiliste tehniliste lähenemisviiside ja süsteemi konstruktsioonide abil.
Lubatud hübriidkonfiguratsioonid ja -tehnoloogiad
Täiustatud akuhaldussüsteeme (BMS) ja spetsiaalseid süsteemikujundusi kasutades on võimalik kombineerida erineva keemilise koostisega akusid, et kasutada nende vastavaid tugevusi.
Keemiliste koostiste segamine: ammutades inspiratsiooni sellistest lahendustest nagu CATL-i "AB-aku" tehnoloogia, saab ühte akupaketti integreerida erinevat tüüpi elemendid, nagu liitiumraudfosfaat (LFP) koos nikkel-mangaankoobaltiga (NMC) või liitiumioon koos naatriumiooniga. See nõuab erinevate omadustega lahtrite täpseks haldamiseks spetsiaalsete algoritmidega varustatud BMS-i.
Liitiumioonakud + superkondensaatorid: kiiret reageerimist nõudvate tööstuslike ja kaubanduslike rakenduste jaoks saab liitiumioonakusid siduda superkondensaatoritega. Superkondensaatorid saavad hakkama suure võimsusega hetkeliste laadimis-/tühjenemistsükleid (reaktsiooniajaga alla 50 ms või sellega võrdsed), samas kui liitiumioonakud tagavad stabiilse energiasalvestuse, mis võib pikendada süsteemi üldist eluiga üle kaheksa aasta.
Keelatud tegevused ja nendega seotud riskid
Järgmised tavad kahjustavad aku järjepidevust ja toovad kaasa olulisi riske; neid tuleb rangelt vältida:
- Uute ja vanade akude segamine: vanematel akudel on tavaliselt suurem sisetakistus ja väiksem mahutavus. Kui ühendate paralleelselt uute akudega, põhjustab see laadimise ja tühjenemise ajal voolu ebaühtlast jaotumist, mis põhjustab vanemate akude ülekuumenemist ja riknemist kiiremini.
Erinevate kaubamärkide, mudelite või võimsuste segamine: isegi liitiumioonakude puhul võivad parameetrid, nagu pingekõverad, sisetakistus ja isetühjenemise määrad, erineda. Nende segamine toob kaasa:
"Pudelikael" (või "nõrgim lüli") mõju: süsteemi üldist jõudlust piirab nõrgim rakk, mis takistab selle koguvõimsuse täielikku ärakasutamist.
Ringlevad voolud: akud võivad üksteist laadida, tekitades sisemise energiakadu. See mitte ainult ei raiska energiat, vaid põhjustab ka patareide ülekuumenemist, mis võib põhjustada termilise põgenemise ja tulekahju.
Eluea drastiline lühenemine: teatud rakud võivad sattuda kroonilise üle- või ülelaadimise seisundisse, mis lühendab oluliselt nende tsükli eluiga.
Ohutu hübriidintegratsiooni võtmetehnoloogiad
Täiustatud akuhaldussüsteem (BMS): toimides hübriidsüsteemi "ajuna", peab BMS suutma iseseisvalt juhtida iga akuelemendi või mooduli energiajaotust. See võimaldab dünaamilist ja ratsionaalset võimsuse jaotamist, tagades, et kõik akud töötavad ohututes parameetrites.
Modulaarse süsteemi topoloogia: impedantsi sobitamise teoorial põhinev modulaarne disain optimeerib voolu jaotust süsteemis, vähendades harmoonilisi harmoonilisi moonutusi (THD) alla 2%, parandades samal ajal toite kvaliteeti ja süsteemi stabiilsust.
Süsteemi optimeerimine ja abitehnoloogiad
Koostöös kasutatavad juhtimisalgoritmid: fotogalvaaniliste (PV) ja energiasalvestussüsteemide jaoks ühendatud mudeli loomisega ja sügava tugevdamise õppimisalgoritmide kasutamisega reaalajas (teise taseme) optimeerimiseks on võimalik vähendada vajalikku energiasalvestusmahtu 35% ja elektritootmise üldkulusid 18% stsenaariumide korral, kus on kõrge PV läbilaskvus.
Faasimuutusmaterjalid (PCM): abikomponendina kasutatavad PCM-id salvestavad soojusenergiat tipptundidel (öised) ja vabastavad selle tipptundidel (päevasel ajal). Seda saab kasutada temperatuuri reguleerimiseks või otseseks kütmiseks/jahutamiseks, parandades süsteemi üldist energiatõhusust 8% võrra.