Stále viac „solárnych barónov“ prechádza z virtuálnej batérie na tú skutočnú a majitelia batérií sa snažia posilniť kapacitu úložiska. Snaha o nezávislosť má svoje úskalia. Viete, ako správne pripojiť k súčasnej batérii paralelne tú ďalšiu tak, aby to bolo bezpečné?

Dôvodom rozšírenia batériového úložiska nemusí byť len skomplikovanie využívania virtuálnej batérie. Rovnako tak hrozba blackoutu alebo len skúsenosť s plánovanou odstávkou distribučnej siete ukazujú, že fotovoltická elektráreň na streche by nemala elektrinu len vyrábať, ale najmä poskytovať pre domácnosť aj v čase výluk. A práve elektráreň bez batérie túto službu neplní a tie s malou batériou len po obmedzenú dobu.

A tak keď je FVE vybavená akumulátorom, len máte pocit, že v prípade potreby vydrží len krátku dobu, najjednoduchším riešením je pripojiť paralelne k tomu súčasnému ďalší akumulátor. Rozširovaniu kapacity vlastného akumulátorového úložiska nahráva aj postupný pokles cien akumulátorov pre solárne elektrárne, tento jav zrejme súvisí s rozširovaním elektromobilov a zvyšovaním výrobných kapacít akumulátorov. A čím väčšiu batériu máme vo svojej elektrárni, tým dlhšie vydrží vaša domácnosť bez potreby nákupu elektriny. Hlavne v sychravých a zamračených dňoch jej kapacitu oceníte, kedy je slnka menej a potreba svietiť dlhšia. Aby bola batéria efektívna, nemala by jej kapacita prekročiť číselne cca troj až päťnásobok výkonu solárnych panelov.

Problémom paralelného pripájania viacerých akumulátorov je nerovnaké napätie spájaných batérií. Jednoduché spojenie pólov „plus na plus a mínus na mínus“ môže byť sprevádzané nebezpečným javom. Medzi akumulátormi s rôznym napätím začne tiecť vyrovnávací prúd. Skrátka energia z viac nabitého akumulátora sa začne prelievať do toho menej nabitého. Ako keď spojíte hadicou dva sudy s vodou, v ktorom je v každom iná hladina vody. Okamžite sa začnú hladiny v oboch sudoch vyrovnávať. A tento elektrický prúd môže v závislosti od rozdielu napätí predstavovať desiatky Ampér, čo môže zahriať prívodné vodiče, nehovoriac o možnom iskrení pri pripojení poslednej svorky a opálení kontaktov, ktorým sa potom zväčší prechodový odpor.

Riadený odpor

Netreba pripomínať, že takúto operáciu by nemal prevádzať laik, ale iba skúsený človek, ktorý vie, čo robí. Pretože elektrina „kope“ a jednosmerná (hovoríme o batériách) ešte aj naťahuje nebezpečný elektrický oblúk. Preto tento článok nie je návodom, len opisom skutočnosti.

Ideálne je, keď je možno zosúladiť potenciál spájaných akumulátorov. Pri LiIon akumulátoroch je možné orientovať sa ich napätím, ktoré takmer lineárne kopíruje stav nabitia (SOC). Horšie je to pri LiFePo4 akumulátoroch, kde krivka napätia je takmer pri celom rozsahu napätia prakticky plochá a preto z neho nevieme odvodiť aktuálny náboj batérie. Ten sa dá zistiť len meraním a výpočtom pri nabíjaní alebo vybíjaní akumulátora.

Čím nižší je rozdiel napätí/SOC akumulátorov, tým nižší vyrovnávací prúd medzi nimi pri spojení potečie. Pri 48V systémoch ak sa dostanete na rozdiel 0,1 Voltu, je to zvládnuteľná maličkosť, no rozdiel 1 V už predstavuje solídnu výzvu.

Ako na to? Nová batéria k súčasnej by mala byť pripojená jedným pólom na pevno, stále netečú nijaké prúdy. Povedzme že je to kladný pól. A záporný pól novej batérie pred pripojením do zbernice najprv spojíme so zbernicou/záporným pólom súčasného akumulátora odporom, ktorý zníži vyrovnávací prúd na prijateľnú a bezpečnú hodnotu. Bežným spôsobom v podobných situáciách je využiť patrične silnú vláknovú žiarovku starého typu, ktorej vlákno, dimenzované na príslušné alebo vyššie napätie, slúži ako regulačný odpor a nedovolí prechádzať vyššiemu prúdu, ako je dané vláknom. Avšak pre prúdy v rádoch desiatok ampér pri napätí 48 V môže byť bežná žiarovka nedostatočná.

Dobrú službu urobí izolovaný vodič, napríklad dva metre drôtu CY 1,5 mm2, ale odborný pracovník si dokáže spočítať podľa rozdielu napätí a očakávaných prúdov skutočnú dĺžku a skutočný prierez. Pri chybe totiž hrozí nie len prehriatie vodiča a jeho izolácie, ale pri nesprávnej manipulácii či chybe pri práci aj nebezpečný skrat a následný požiar. A samozrejme napätia oboch akumulátorov aj prechádzajúci vyrovnávací prúd by mal byť celý čas meraný adekvátnym meracím prístrojom a jednoduchý VAmeter to určite nie je.

Keď sú napätia oboch akumulátorov identické, aj druhý pól je možné napevno pripojiť do systému a využívať paralelne spojené akumulátory ako jeden celok. Samozrejme že každý z nich je pripojený do zbernice cez svoju dvojicu poistiek. Dva a viac akumulátorov, pripojených cez osobitné istenie, dovoľuje servisovať ktorýkoľvek akumulátor bez toho, že by musela byť fotovoltická elektráreň vypnutá. Pri opätovnom zapájaní ale treba počítať s nerovnakými napätiami akumulátorov! No a spájanie akumulátorov by nemalo byť vykonávané v čase ich nabíjania alebo vybíjania meničom.