Phương pháp bảo trì ắc quy năng lượng mặt trời đúng cách

Pin lưu trữ điện axit-chì thường được coi là “bộ phận yếu” của các hệ thống năng lượng tái tạo. Tuy nhiên, pin tích điện năng lượng tái tạo ngày nay đã tốt hơn rất nhiều cũng như các thiết bị kèm theo để hỗ trợ, bảo vệ chúng cũng đã được cải thiện qua nhiều năm. Hiếm khi xảy ra những hư hỏng là do bản thân pin yếu kém, mà phần lớn hư hỏng là do cách sử dụng cũng như cách bảo trì của người sử dụng. Dưới đây là những hướng dẫn bảo trì ắc quy năng lượng mặt trời đúng cách có thể giúp bạn tránh được phần lớn các vấn đề về pin.

Định cỡ hệ thống pin lưu trữ

Một hệ thống pin nên có kích thước tối thiểu để tải trong 5 ngày. Tiêu thụ năng lượng trong hầu hết các hệ thống gia đình đều tăng theo thời gian, vì vậy hãy xem xét kích thước lớn hơn thế. Tại sao? – Không nên mở rộng “ngân hàng pin” bằng cách thêm những cái mới vào, vì điện áp của pin sẽ giảm dần theo tuổi của nó và các pin mới cũng phải chịu hiệu ứng đó của các pin cũ.

Một mảng pin năng lượng mặt trời nên có kích thước để tạo ra lượng điện trung bình hơn 30% so với nhu cầu tải điện của nhà bạn. Điều này bù cho tổn thất của pin và các điều khiển sạc ít hơn mức trung bình. May mắn thay, bạn có thể mở rộng mảng pin năng lượng mặt trời bất cứ lúc nào mình muốn.

Mua ắc quy chất lượng cao là lựa chọn tốt nhất cho nhu cầu của bạn. “Tiền nào, của nấy” – pin có chất lượng tốt có thể tồn tại được 5 đến 15 năm và đôi khi còn nhiều hơn thế. Loại pin rẻ có thể gây ra cho bạn những rắc rối trong khoảng thời gian sử dụng chúng. Bạn có thể đọc thêm bài viết so sánh pin lithium-ion với pin axit chì sử dụng cho hệ thống PV của chúng tôi để hiểu chi tiết hơn.

Tránh lắp nhiều chuỗi song song

Ngân hàng pin lý tưởng là đơn giản nhất, bao gồm duy nhất một chuỗi các tế bào được định cỡ cho công việc. Pin dung lượng cao hơn có bán cực ắc quy dày hơn và vì vậy nên sẽ có tuổi thọ dài hơn. Có ít các tế bào hơn sẽ giảm khả năng xảy ra lỗi ngẫu nhiên hơn giúp giảm bớt bảo trì.

Chuỗi pin song song là sao? – Khi bạn muốn lắp ắc quy theo nhu cầu của mình là 700Ah, thay vì dùng một ắc quy 700Ah thì bạn có thể thực hiện điều đó bằng cách sử dụng 3 chuỗi pin song song 220Ah hoặc chuỗi pin cỡ lớn hơn là 350Ah.

Trong mọi trường hợp, không nên cài đặt nhiều hơn ba chuỗi pin song song. Hệ thống ắc quy sẽ có xu hướng mất cân bằng, dẫn đến việc suy yếu ắc quy một cách nhanh chóng. Các ắc quy yếu sẽ rất khó phát hiện vì chúng sẽ “đánh cắp” năng lượng từ các ắc quy xung quanh và toàn bộ hệ thống sẽ phải chịu đựng và khiến bạn tổn thất nhiều tiền hơn trong thời gian dài.

Dưới đây là một số biện pháp phòng ngừa khi nối hai hoặc nhiều chuỗi pin song song. Mục tiêu là để bảo trì tất cả các ắc quy đều ở trạng thái tích điện như nhau. Các thành phần ắc quy có xu hướng nhận sạc ít hơn sẽ có khả năng bị hỏng sớm hơn. Điều này có thể làm mất hiệu quả của hệ thống pin trong nhiều năm. Một “thất bại” nhỏ của một thành phần pin lưu trữ có thể làm giảm tuổi thọ của toàn bộ chuỗi đó.

  • Bước 1: Kết nối hai dây cáp chính với các góc đối diện của ngân hàng pin và duy trì tính đối xứng về kích thước và độ dài của dây. Điều này sẽ giúp phân phối dòng điện đồng đều thông qua pin lưu trữ.
  • Bước 2: Sắp xếp các pin để duy trì nhiệt độ đồng đều trong toàn bộ hệ thống ắc quy. Tránh việc lộ ra những điểm không đồng đều của nguồn nhiệt. Để lại ít nhất 1/2 inch không gian xung quanh mỗi pin để hỗ trợ làm mát.
  • Bước 3: Áp dụng một lần sạc đầy mỗi 3 tuần (sạc tất cả các ắc quy trong hệ thống về mức 100% dung lượng).

Ngăn ngừa ăn mòn

Đối với pin axit-chì ngập nước sử dụng trong hệ thống năng lượng mặt trời, ăn mòn các thiết bị đầu cuối và cáp là một vấn đề gây phiền toái cho người dùng và có những nguy cơ tiềm ẩn. Một khi hiện tượng ăn mòn đã xuất hiện thì rất khó để dừng chúng lại.

“Phòng bệnh hơn chữa bệnh” – tin tốt cho các bạn là việc ngăn chặn ăn mòn rất dễ dàng. Sử dụng chất trám “không hoá rắn” cho tất cả các bộ phận kim loại của thiết bị đầu cuối trước khi lắp ráp. Chúng ta hoàn toàn có thể phủ chúng ở các cực pin, các cực gắn dây và bu-lông/ốc-vít riêng lẻ. Chất trám sau khi lắp ráp sẽ không ảnh hưởng gì đến các điểm kết nối của hệ thống.

Các hợp chất đặc biệt được sản xuất để bảo vệ các thiết bị đầu cuối, nhưng bạn cũng có thể sử dụng thạch dầu thông thường. Nó sẽ không làm ức chế các tiếp xúc điện. Nếu thực hiện đúng cách biện pháp này các bạn sẽ không phải lo về việc ăn mòn, thậm chí sau 10 năm mà không cần vệ sinh các thiết bị đầu cuối.

Nhiệt độ vừa phải

Pin có thể mất khoảng 25% công suất nếu ở nhiệt độ 30°F (Tiêu chuẩn là 77°F). Ở nhiệt độ cao hơn, chúng sẽ nhanh hư hỏng hơn. Vì vậy, bạn cần phải bảo vệ chúng tránh khỏi điều kiện nhiệt độ quá khắc nghiệt.

Sử dụng hiệu chỉnh nhiệt độ

Khi các tấm pin lạnh, chúng đòi hỏi phải tăng giới hạn điện áp sạc lên để có thể sạc đầy. Ngược lại khi chúng ở trạng thái nóng, chúng sẽ yêu cầu giảm giới hạn điện áp để tránh quá tải. Hiệu chỉnh nhiệt độ là một tính năng được tích hợp trong nhiều loại bộ điều khiển sạc cũng như trong các bộ sạc dự phòng trong một số bộ biến tần.

Sử dụng ngắt kết nối điện áp thấp

Việc xả pin đến khi cạn kiệt sẽ gây ra sự mất mát ngay lập tức, không thể trở lại được với công suất và tuổi thọ như ban đầu. Hệ thống của bạn nên sử dụng ngắt kết nối điện áp thấp trong các mạch tải. Hầu hết các bộ biến đổi dòng điện DC sang AC đều có tính năng này và nhiều bộ điều khiển sạc cũng có. Hãy ngăn chặn việc xả pin quá mức để bảo vệ tuổi thọ tốt nhất cho hệ thống ắc quy điện mặt trời của bạn.

Sạc cho hệ thống pin ở “trạng thái sạc đầy” 3 tuần một lần

Ít nhất 3 tuần một lần, bạn hãy đem hệ thống pin tích điện ra để sạc cho chúng ở trạng thái đầy. Điều này làm giảm sự ăn mòn và suy thoái bên trong pin cũng như để đảm bảo sự cân bằng để không có một bình ắc quy nào bị yếu và bị “bỏ lại” phía sau. Trạng thái sạc đầy có thể xảy ra một cách tự nhiên trong hầu hết khoảng thời gian, nhưng bạn cũng nên theo dõi và có những lúc cần phải tự mình làm công việc này để duy trì tuổi thọ tối ưu cho hệ thống pin.

Làm thế nào để biết pin đã được sạc đầy 100%?

Đèn báo “sạc đầy” trên các bộ điều khiển sạc PV là cách đơn giản và chính xác để bạn biết được pin đã sạc đầy hay chưa. Trạng thái sạc của pin có thể gần đến điểm tối đa chứ không nhất thiết phải là 100%. Việc đọc vôn kế cũng có thể cho bạn biết được trạng thái sạc của pin nhưng nó không phải là một con số chính xác nhất. Nó bị thay đổi quá nhiều bởi dòng điện, nhiệt độ và thời gian hiện tại.

Đối với pin axit-chì ngập nước, thuỷ trọng kế là thiết bị thông báo duy nhất mà bạn có thể dùng để đo loại pin này, mặc dù chúng không phải là một thiết bị tiện lợi cho lắm.