Trang chủ / TIN TỨC / 8 yếu tố giúp bạn chọn nhanh pin lithium hay acquy chì cho hệ thống lưu trữ

8 yếu tố giúp bạn chọn nhanh pin lithium hay acquy chì cho hệ thống lưu trữ


Acquy Axit chì so với pin Lithium ( Li-ion ) : Độ xả sâu

Độ xả sâu ( DoD - Deep of Discharge ), là lượng năng lượng dự trữ bạn thực sự có thể được sử dụng mà không làm giảm đáng kể tuổi thọ của nó. Ví dụ: acquy axit chì 100Ah ( amp giờ ) có DoD là 25% nghĩa là bạn cần phải dự định chỉ sử dụng ¼ dung lượng định mức của nó ( hay 25Ah) và để lại ¾ phần năng lượng còn lại trong acquy.
DoD đối với ắc quy axit chì (loại ngập nước và kín khí ) thường nằm trong khoảng 25% - 50%. Acquy của bạn sẽ kéo dài ít nhất gấp đôi tuổi thọ nếu bạn thường xuyên xả 25% so với khi bạn thường xuyên xả 50%. Nếu bạn không có một ngày nắng để sạc lại acquy sau một ngày sử dụng, thì DoD sẽ lại giảm vào ngày hôm sau - vì vậy việc lập kế hoạch sử dụng 25% mỗi ngày sẽ cho phép bạn sử dụng ít hơn 50 % tối đa sau hai ngày sử dụng.
Mặt khác, DoD cho pin lithium ion là 80% trở lên, cho phép bạn sử dụng hầu hết hoặc thậm chí tất cả năng lượng dự trữ của pin. Điều đó có nghĩa là một pin lithium 100Ah được xếp hạng cho 80% DoD có thể cung cấp cho bạn 80Ah một cách an toàn mà không bị tổn hại.
Kết quả là, một bộ pin lithium có thể nhỏ hơn nhiều so với một acquy axit chì để cung cấp cùng một lượng năng lượng sử dụng được. Ví dụ, nếu bạn cần 100Ah năng lượng mỗi ngày, bạn sẽ cần một acquy axit chì 400Ah để duy trì ở 25% DoD, nhưng sẽ chỉ cần pin lithium dung lượng 125Ah ở 80% DoD.

Acquy Axit chì so với pin Lithium : Số chu kỳ nạp xả

Chu kỳ nạp xả có nghĩa là xả pin đến mức bất kỳ và sạc lại ở trạng thái sạc đầy. Nếu bạn xoay vòng giàn acquy của mình mỗi ngày trong một năm, thì đó là 365 chu kỳ. Nếu bạn chỉ sử dụng nó vào cuối tuần và giữ giàn pin ở mức cao nhất trong thời gian còn lại, thì đó là 104 chu kỳ một năm.
Chu kỳ không phụ thuộc vào mức độ xả sâu như thế nào, nhưng độ xả sâu ảnh hưởng trực tiếp đến số chu kỳ mà bạn có thể mong đợi từ giàn acquy. Thông số kỹ thuật của acquy sẽ cho bạn biết có bao nhiêu chu kỳ nạp xả dự kiến từ acquy theo DoD của nó.
  • Một acquy axit chì ngập nước tiêu chuẩn có thể có khoảng 2500 chu kỳ ở 25% DoD
  • Một acquy axit chì kín khí tiêu chuẩn có thể có khoảng 1200 chu kỳ ở 25% DoD
  • Không giống như axit chì, pin lithium không có đường cong chu kỳ dưới 80% DoD. Vượt quá 80%, số chu kỳ có thể giảm đáng kể. Một pin lithium điển hình có thể có hơn 5000 chu kỳ ở 80% DoD. Đó là gấp 4 lần chu kỳ ở mức DoD gấp 3 lần. Đó là một giàn pin có tuổi thọ cao hơn nhiều so với acquy chì.

Acquy Axit chì so với pin Lithium: Tỷ lệ sạc / xả

Ngoài việc bạn sử dụng bao nhiêu dung lượng pin, thì tốc độ sử dụng của bạn cũng rất quan trọng. Một lần nữa sử dụng ví dụ về pin 100Ah, nếu bạn có tải 10 amp (A), có thể tiêu hao pin hoàn toàn trong 10 giờ (100Ah ÷ 10A = 10 giờ). Đó được coi là tỷ lệ C / 10. Tương tự như vậy, nếu bạn có tải 50A trên cùng một pin, điều đó sẽ tiêu hao trong 2 giờ (100Ah ÷ 50A = 2 giờ). Đó là tỷ lệ C / 2. Hầu hết các loại pin đều được đánh giá ở mức C / 20, có thể làm cạn pin trong 20 giờ.
Nếu bạn có dòng tải cao trong hệ thống của mình hoặc đang sạc rất nhanh với dòng cao, chẳng hạn như máy phát điện hoặc nguồn điện lưới, bạn cần xem xét tốc độ sạc / xả của pin dự phòng. Nếu bạn cần tốc độ cao hơn mức pin có thể xử lý, bạn sẽ cần tăng lượng pin dự phòng bằng cách đấu song song nhiều pin hơn để các pin có thể chia sẻ dòng điện giữa chúng. Điều này có thể dẫn đến việc cần một bộ pin có dung lượng Ah cao hơn mức bạn cần để cung cấp năng lượng cho các tải của mình.
Tương tự như vậy, việc sạc acquy axit chì quá chậm có thể gây ra hiện tượng sunfua hóa sớm, làm giảm tuổi thọ của chúng. Trong khi đây lại không phải là vấn đề với pin lithium.

  • Ắc quy axit chì hoạt động tốt nhất giữa tỷ lệ C / 8 và C / 12. Vì vậy, pin 100Ah của bạn muốn được sạc hoặc xả ở mức từ 8A đến 12A. Nối ba acquy song song sẽ cho phép tỷ lệ gấp ba lần, vì nó chia sẻ dòng điện giữa ba acquy, do đó dòng điện sạc xả nằm từ 24A đến 36A.
  • Một số pin lithium thường có thể xử lý tỷ lệ C / 1, hoặc thậm chí cao hơn trong thời gian ngắn tùy thuộc vào loại pin. Điều này có nghĩa là pin lithium 100Ah có thể xử lý dòng sạc / xả 100A (hoặc hơn). Hầu hết các nhà sản xuất khuyến nghị không nhiều hơn tỷ lệ C / 2 thường xuyên để có tuổi thọ pin tốt nhất. Hãy nhớ kiểm tra thông số kỹ thuật của nhà sản xuất khi chọn pin lithium, vì một số pin không hỗ trợ dòng điện cao như những loại pin khác.

Acquy Axit chì so với Lithium: Sụt Điện áp

Bạn có thể quen với việc điện áp giàn acquy bị chùng xuống hoặc giảm xuống 11V hoặc thấp hơn khi cố gắng chạy tải công suất cao như tời, tời gió hoặc máy điều hòa không khí. Khi chạy một tải AC nặng, điện áp có thể giảm xuống dưới mức cắt điện áp thấp, khiến biến tần ngưng hoạt động. Do đường cong điện áp của pin lithium và khả năng tải dòng điện cao, các tải như thế này sẽ không làm điện áp giàn pin giảm đột ngột.

Acquy Axit chì so với pin Lithium: Kích thước và trọng lượng

Với DoD cao hơn, số chu kỳ cao hơn và tốc độ sạc / xả cao hơn, pin lithium giúp bạn tiết kiệm không gian . Ngoài ra pin lithium nhẹ hơn rất nhiều so với acquy chì !

Acquy Axit chì so với pin Lithium: An toàn

  • Ắc quy axit chì ngập nước có chất điện phân axit và nước trong acquy phải được kiểm tra thường xuyên. Trong chu kỳ sạc bình thường, hỗn hợp này biến thành khí cần được thoát ra bên ngoài. Khí tích tụ có thể gây cháy nổ. Việc thoát khí của ắc quy là bình thường, nhưng bạn cần thường xuyên kiểm tra để biết khi nào mức điện phân thấp. Nếu thấp, nó cần phải có thêm nước cất. Điều này có nguy cơ tràn axit nếu bạn đổ đầy hoặc nạp quá nhiều. Điều này đòi hỏi bạn phải chuẩn bị các thiết bị an toàn thích hợp bao gồm găng tay, kính bảo hộ và muối nở để trung hòa axit nếu cần.
  • Ắc quy axit chì kín khí không có lượng khí thải ra ngoài hoặc mức chất điện phân để kiểm tra, vì chúng không thoát ra ngoài. Cần tuân thủ các biện pháp an toàn thông thường cho acquy như kiểm tra các kết nối cáp chặt chẽ, ăn mòn và ngăn ngừa hư hỏng vật lý cho chính acquy.
  • Pin lithium cũng không hoạt động hết công suất, nhưng một số loại nhất định (loại có coban, được gọi là lithium coban oxit hoặc LCO) có thể gặp hiện tượng thoát nhiệt - tình trạng pin bắt đầu nóng lên, khiến nó phản ứng với nhiệt và trở nên nóng hơn và nóng hơn cho đến khi nó bốc cháy. Pin LCO được sử dụng phổ biến nhất trong điện thoại di động, bảng di chuột và ô tô điện.
Vậy pin lithium có an toàn hơn các loại pin khác không? Có - khi chúng không chứa coban. Hóa chất Lithium ferrous phosphate (LFP hoặc LiFePO4) đã trở thành pin lithium tiêu chuẩn cho việc sử dụng điện mặt trời nói chung vì chúng không có vấn đề về nhiệt. Chúng rất an toàn, có thể được lắp đặt trong nhà bạn. Cũng giống như với pin axit chì kín, đảm bảo rằng các dây cáp không bị lung lay và kiểm tra bằng mắt để đảm bảo tất cả đều tốt là tất cả những gì cần thiết khi bạn sử dụng chúng.

Acquy Axit chì so với pin Lithium: Nhiệt độ

Nhiệt độ có tác động khác nhau đến các loại pin khác nhau. Dung lượng của acquy axit chì được đánh giá ở mức 26 ° C, nhưng càng lạnh thì dung lượng acquy càng giảm. Vì vậy, acquy axit chì 100Ah của bạn chỉ chứa 76Ah ở 4 ° C. Do đó, nếu bạn biết mình sẽ sử dụng acquy dự phòng và đặt chúng vị trí không được sưởi ấm, bạn cần tăng dung lượng của giàn để bù đắp dung lượng nhỏ hơn khi lạnh.
Pin axit chì cũng hoạt động tốt nhất khi được sạc ở các tốc độ khác nhau dựa trên nhiệt độ. Do đó, hầu hết các bộ điều khiển sạc năng lượng mặt trời chất lượng đều có cảm biến nhiệt độ pin để báo lại cho bộ điều khiển sạc.
Pin Lithium duy trì cùng dung lượng bất kể nhiệt độ như thế nào và không cần điều chỉnh tốc độ sạc để tính đến nhiệt độ.
Tuy nhiên, trong khi bạn có thể chạy tải ở nhiệt độ đóng băng, bạn không thể sạc pin lithium ở nhiệt độ dưới đóng băng (dưới 0 ° C). Hệ thống Giám sát Pin (BMS) thường sẽ cắt khi phát hiện mức nhiệt độ lạnh, ngăn không cho pin được sạc khi quá lạnh.
Nếu giàn pin lithium của bạn ở trong môi trường lạnh, bạn cần mua pin có bộ sưởi tích hợp hoặc lắp hộp pin cách nhiệt để giữ nhiệt sinh ra trong khi sạc.

So sánh giải pháp Acquy Axit chì so với pin Lithium: Chi phí trọn đời

Nếu bạn so sánh pin lithium với pin axit chì cùng một dung lượng Ah thì pin lithium đắt hơn. Nhưng bạn có thể thấy pin lithium thực sự có thể giúp bạn tiết kiệm tiền bạc, thời gian và bảo trì về lâu dài như thế nào.
Chúng ta hãy xem xét một số ví dụ về chi phí khi thiết kế giàn pin cho hệ thống 12V sử dụng 1400Wh một ngày.

So sánh giải pháp Acquy kín khi so với pin Lithium

Đối với bộ ắc quy kín khí : 1400Wh x 2 ngày tự chủ (ngày không có nắng) x 1,11 tỷ lệ nhiệt độ (15 độ C) ÷ 50% DoD (25% x 2 ngày không có nắng) ÷ Bộ ắc quy 12V = 518Ah. Bạn sẽ làm tròn lên đến 600Ah và sử dụng acquy khô đồng nai 100Ah 12V với giá khoảng 2 triệu VND 1 bình với tổng tiền là 12 triệu VND.
Đối với pin lithium: 1400Wh x 2 ngày tự chủ ÷ 80% DoD (sau 2 ngày không có nắng, mỗi ngày là 40%) ÷ Điện áp pin 12V = 290Ah. Bạn sẽ làm tròn lên đến 300Ah và mua nó với giá khoảng 17-20 triệu ( giá tham khảo )
Thoạt nhìn, giàn pin lithium có giá cao hơn so với giàn acquy. Nhưng khi bạn xem xét số chu kỳ (1200 đối với acquy axit và 5000 đối với lithium), giàn pin lithium sẽ tồn tại lâu hơn gấp 4 lần so với giàn acquy. Bạn sẽ cần mua bốn giàn acquy ( mỗi giàn 6 acquy ) với giá 48 triệu để phù hợp với tuổi thọ của một giàn pin lithium duy nhất với giá khoảng 17 triệu. Ngoài ra, bạn sẽ bỏ lỡ tất cả các lợi ích đã đề cập phía trên khi sử dụng pin lithium.

So sánh giải pháp Acquy Axit chì ngập nước so với pin Lithium

Phép toán tương tự đối với một giàn ắc quy axit chì ngập nước cũng giống như đối với giàn acquy kín khí. Vì vậy, chúng ta hãy so sánh một lần nữa giàn pin axit chì 518Ah 12V với giàn pin lithium 12V 300Ah. Bạn sẽ làm tròn đến 600Ah để sử dụng loại pin acquy 200Ah 12V phổ biến với giá 3.7 triệu mỗi bình. Bạn sẽ cần 3 acquy với tổng số tiền là 11.1 triệu VND.
Khoảng cách về giá giữa axit chì ngập nước và pin lithium lớn hơn so với acquy kín khí. Với 2500 chu kỳ so với 5000 chu kỳ của lithium, một giàn acquy ngập nước được duy trì tốt có thể kéo dài bằng một nửa thời gian sử dụng lithium. Nhưng một pin ngập nước được bảo dưỡng kém có thể nhanh chóng hư hại chỉ trong một hoặc hai năm. Khi sử dụng pin lithium bạn có những lợi thế của giàn pin nhỏ hơn, nhẹ hơn, an toàn hơn, khả năng cấp dòng cao hơn và rất ít cần bảo trì.