Уводзіны

Акумулятары захоўваюць электрычную энергію ў хімічнай форме і могуць вызваляць яе як электрычны ток, калі гэта неабходна. Яны шырока выкарыстоўваюцца для харчавання розных прылад, уключаючы мабільныя тэлефоны, ноўтбукі, стартавыя акумулятары для аўтамабіляў і іншыя. У сонечных энергетычных сістэмах акумулятары гуляюць важную ролю ў захоўванні і размеркаванні энергіі.

Электрычныя акумулятары выкарыстоўваюць хімічныя рэакцыі для захоўвання і вызвалення энергіі. Яны складаюцца з двух і больш электродаў, падзеленых электралітам. Падчас разрадкі адбываюцца хімічныя рэакцыі ў электродах і электраліце, ператвараючы хімічную энергію ў электрычную.

Адзін з самых распаўсюджаных прыкладаў электрычнага акумулятара — гэта стартавы акумулятар аўтамабіля (затоплены свінцова-кіслотны акумулятар).

Акумулятары з рознымі напругамі

Акумулятары маюць розныя напружанні ў залежнасці ад іх канструкцыі і прымянення. Галоўныя тыпы акумулятараў з рознымі напружаннямі ўключаюць:

a) Нізкавольтныя акумулятары: Гэта акумулятары з напругай да 12 вольт. Яны шырока выкарыстоўваюцца ў такіх прыладах, як аўтамабільныя акумулятары (12V), матацыклетныя акумулятары (6V або 12V), акумулятары для партатыўнай электронікі (3.7V або 7.4V).

b) Сярэднявольтныя акумулятары: Яны маюць напружанне ад 12 вольт да некалькіх сотняў вольт. Іх выкарыстоўваюць у сонечных сістэмах, электрычных транспартах, электрычных скутэрах і іншых сістэмах захоўвання энергіі. Прыклады ўключаюць літый-іённыя акумулятары з напругай 48V, 72V, 96V і больш.

c) Высокавольтныя акумулятары: Яны маюць напружанне ад некалькіх сотняў вольт да некалькіх кілавольт і выкарыстоўваюцца ў буйных сістэмах захоўвання энергіі, такіх як электрастанцыі, электрычныя сеткі і прамысловыя прымяненні. Напрыклад, літый-акумулятары з напругай 400V, 800V і больш шырока выкарыстоўваюцца.

Важна: Сонечныя электрычныя станцыі звычайна выкарыстоўваюць сярэднявольтныя акумулятары, такія як 12/24/48V, і высокавольтныя акумулятары з рознымі значэннямі напружання.

Сучасныя тыпы акумулятараў: свінцова-кіслотныя, AGM, GEL, вугляродныя, LiFePo4

Існуе шмат тыпаў акумулятараў, і пастаянна распрацоўваюцца новыя. У гэтым раздзеле мы засяродзім увагу на найбольш вядомых тыпах, якія выкарыстоўваюцца ў сонечных сістэмах:

1. Свінцова-кіслотны стартавы акумулятар

Выява свінцова-кіслотнага стартавага акумулятара, які выкарыстоўваецца для пастаўкі вялікага імпульсу энергіі для запуску транспартных сродкаў або энергетычных сістэм, паказваючы яго тыповы дызайн і тэрміналы

Свінцова-кіслотны акумулятар з затопленым электралітам, больш вядомы як аўтамабільны стартавы акумулятар, з’яўляецца бюджэтным варыянтам, але не падыходзіць для сонечных электрычных станцый з-за яго канструкцыі для кароткачасовых імпульсаў энергіі (напрыклад, для запуску аўтамабіля). Выкарыстанне аўтамабільных акумулятараў у сонечных сістэмах можа прывесці да хуткага пагаршэння з-за пастаяннага высокага попыту на энергію.

2. AGM (Absorbent Glass Mat) акумулятар

Выява акумулятара AGM (Absorbent Glass Mat), паказваючы яго герметычную канструкцыю, якая выкарыстоўваецца для глыбокага цыклічнага выкарыстання і рэзервовага харчавання з абслугоўваннем без неабходнасці

Распрацаваны ў 1970-х гадах, акумулятар AGM ўяўляе сабой наступны этап у эвалюцыі свінцова-кіслотных акумулятараў. Гэта акумулятары без абслугоўвання, герметычныя, дзе электраліт паглынуты ў шкляной мат. Акумулятары AGM могуць выкарыстоўвацца ў сонечных сістэмах з тэмпам разрадкі 20-25% ад іх ёмістасці. Напрыклад, акумулятар AGM ёмістасцю 100Аг можа вытрымліваць нагрузку 230В да 240-310W.

3. GEL акумулятар

Выява GEL акумулятара, з яго герметычнай, непранікальнай канструкцыяй, якая выкарыстоўваецца для глыбокага цыклічнага выкарыстання і надзейнага рэзервовага харчавання

GEL акумулятары былі распрацаваны ў 1930-х гадах і выкарыстоўваюць электраліт у гелевай форме. Гэтыя акумулятары бяспечнейшыя, бо гель прадухіляе праліў і ўцечкі, нават калі акумулятар нахіляецца або пашкоджаны. GEL акумулятары таксама маюць доўгі тэрмін службы, здольныя вытрымліваць да 800 цыклаў пры 100% глыбіні разрадкі. Яны падыходзяць для сонечных сістэм, але маюць больш высокі кошт.

4. Вугляродны акумулятар

Выява вугляроднага акумулятара, падкрэсліваючы яго канструкцыю для глыбокага цыклічнага захоўвання энергіі з палепшанымі характарыстыкамі і больш працяглым тэрмінам службы ў параўнанні з традыцыйнымі свінцова-кіслотнымі акумулятарамі

Вугляродныя або графенавыя акумулятары — гэта ўдасканаленне тэхналогій AGM і GEL. Гэтыя герметычныя і безабслугоўваныя акумулятары прапануюць да 2000 цыклаў пры 100% глыбіні разрадкі, што робіць іх надзейным выбарам для сонечных сістэм. Аднак яны таксама звычайна даражэйшыя.

5. LiFePo4 (Літый-жалеза-фосфатны) акумулятар

Выява LiFePO4 (літый-жалеза-фосфатнага) акумулятара, вядомага сваёй лёгкай канструкцыяй, доўгім тэрмінам службы і бяспечнасцю ў прымяненнях з высокай магутнасцю

LiFePo4 акумулятары былі распрацаваны ў 1996 годзе і вядомыя сваёй высокай бяспекай, стабільнасцю і доўгім тэрмінам службы, што робіць іх ідэальнымі для сучасных сонечных энергетычных сістэм. З тэрмінам службы больш за 9000 цыклаў, LiFePo4 акумулятары з’яўляюцца папуляр