Model bateriového úložiště Powerbox s domácí hybridní elektrárnou

Autor exponátu: HE3DA, s.r.o., Ústav fyzikální chemie Jaroslava Heyrovského AV ČR, v. v. i.

Lithium-iontové akumulátory se běžně používají ve spotřební elektronice a elektromobilech. Stále častěji se však využívají i ke skladování energie v obytných budovách či průmyslových provozech. Úložiště energie  tvoří navzájem propojené akumulátory, do kterých lze uložit energii získanou například ze solárních panelů na střeše rodinného domu a později ji čerpat, když slunce nesvítí.

Co je Powerbox
Powerbox je příklad domácího úložiště energie s kapacitou 15-30 kWh (podle typu použitých článků). Powerbox poskytuje střídavý proud, který je přímo využitelný v domácnosti. Převod ze stejnosměrného na střídavý proud zajišťuje invertor (box na levé straně Powerboxu).  Zdrojem střídavého proudu pro Powerbox mohou být kromě solárních panelů i jiné vstupy, např. větrná turbína nebo palivový článek. Kapacitu systému je možno modulárně rozšiřovat (viz bateriové úložiště energie v boxu vpravo). Podle potřeby lze přidat i další moduly. Powebox je mobilní a nepotřebuje žádné chlazení.

Nanotechnologie v srdci Powerboxu
Srdcem Powerboxu jsou lithium-iontové články založené na nanotechnologiích, u jejichž zrodu stála výzkumná spolupráce Ústavu fyzikální chemie J. Heyrovského AV ČR a společnosti HE3DA. Díky své unikátní 3D architektuře mohou mít elektrody tloušťku až cca 2 mm, tj. podstatně větší než u běžných (2D) Li-ion baterií. Články se mohou nabíjet a vybíjet proudy v řádu desítek až stovek ampérů. Díky nízkému vnitřnímu odporu a absenci organických látek (kromě elektrolytu) jsou tyto baterie rovněž velmi bezpečné vůči explozi či požáru. Důležité jsou nízké výrobní náklady, a po skončení životnosti baterie, i její snadná demontáž a téměř plná recyklovatelnost.

Technické údaje Powerboxu

  • Jednofázový  (hybridní/ostrovní) bateriový systém

  • Maximální vstupní napětí z fotovoltaických panelů: 150 V (DC)

  • Špičkový výkon fotovoltaických panelů: do 5.8 kWp (možno i více, ale vyšší výkon se nepřenese)

  • Baterie 48 V, Li-ion

  • Maximální vstupní proud z distribuční sítě 50 A (při napětí 230 V a frekvenci 50 Hz)

  • Výkon invertoru: 5000 VA