So laden Sie eine 48-V-Batterie mit Solarmodulen auf

Wenn es um nachhaltige Energielösungen geht, ist Solarenergie eine der effizientesten und umweltfreundlichsten Möglichkeiten, eine 48-V-Batterie aufzuladen. Egal, ob Sie ein Backup-System, ein Wohnmobil oder sogar Ihr Haus mit Strom versorgen möchten: Wenn Sie wissen, wie Sie eine 48-V-Batterie mit Solarmodulen aufladen, können Sie auf lange Sicht sowohl Geld als auch Energie sparen.

Dieser Prozess erfordert jedoch eine ordnungsgemäße Planung, die richtige Ausrüstung und genaue Konfigurationen. In diesem Handbuch erklären wir Ihnen alles, was Sie wissen müssen, von der Auswahl der richtigen Solarmodulgröße bis hin zu Installationstipps und Berechnungen .

Welche Größe hat das Solarpanel zum Laden einer 48-V-Batterie?

Um die richtige Solarmodulkonfiguration auszuwählen, müssen Sie die Wattzahl der Solaranlage und die Anzahl der Solarmodule kennen.

Größe der Solarmodulanlage

Um die Größe des Solarmoduls zu bestimmen, das zum Laden einer 48-V-Batterie benötigt wird, berechnen Sie zunächst die Gesamtenergie, die zum vollständigen Laden der Batterie erforderlich ist. Dazu verwenden Sie:

• Gesamtenergie (Wh) = Batteriespannung (V) × Kapazität (Ah)

Diese Energie dividieren Sie anschließend durch die gewünschte Ladezeit. Dabei kann es sich entweder um die erwartete Ladedauer oder um die durchschnittliche Anzahl der Sonnenstunden pro Tag handeln. Aus dieser Berechnung erhalten Sie die erforderliche Solarmodulleistung, um im angegebenen Zeitraum die benötigte Energie zu erzeugen:

• Leistung des Solarmoduls (W) = Gesamtenergie (Wh)/Ladezeit (Stunden)

Mit diesem Ansatz lässt sich die optimale Panelgröße ermitteln, um die angestrebte Ladeleistung effizient zu erreichen.

Beispielsweise hat eine 48-V-100-Ah-Batterie eine Energiekapazität von 4,8 kWh (48 V × 100 Ah = 4800 Wh = 4,8 kWh). Um sie in 5 Stunden Sonnenlicht aufzuladen, benötigen Sie eine 960-W-Solaranlage (4800 Wh/5 h). Unter Berücksichtigung einer zusätzlichen Ineffizienz von 25 % benötigen Sie jedoch eine 1200-W-Solaranlage, um sie effektiv aufzuladen.

Anzahl der Solarmodule

Um die Anzahl der benötigten Solarmodule zu berechnen, teilen Sie die erforderliche Gesamtwattzahl durch die Wattzahl jedes Moduls. Wenn Sie beispielsweise 300-W-Module verwenden, lautet die Berechnung:

1200W/300W = 4

Um eine 48-V-100-Ah-Batterie effektiv aufzuladen, benötigen Sie bei optimalen Sonneneinstrahlungsbedingungen vier 300-Watt-Solarmodule .

Installationstipps zum Laden einer 48-V-Batterie mit einem Solarpanel

Können Sie eine 48-V-Batterie mit einem 12-V-Solarpanel aufladen?

Das Laden einer Batterie mit einem Solarpanel beruht auf dem Fluss elektrischen Stroms, der von einer Quelle mit höherer Spannung zu einem Ziel mit niedrigerer Spannung fließt. Damit die Batterie effektiv geladen werden kann, muss die Spannung des Solarpanels höher sein als die Spannung der Batterie.

Technisch gesehen können Sie eine 48-V-Batterie also nicht direkt mit einem 12-V-Solarpanel aufladen, es sei denn, Sie schalten vier 12-V-Solarpanels in Reihe, um die Ladeschwelle der Batterie zu überschreiten , die bei Lithium-Ionen-Batterien im Allgemeinen bei etwa 54–60 V liegt.

Es wird empfohlen, wenn möglich ein Solarpanel zu verwenden, dessen Spannung der Ladespannung der 48-V-Batterie entspricht , da dies die Einrichtung vereinfacht und potenzielle Probleme vermeidet.

Wenn Sie außerdem nur begrenzten Platz für die Installation mehrerer Solarmodule haben, kann ein Boost-Laderegler die 12 V auf die erforderlichen 48 V erhöhen.

Verwenden Sie einen Solarladeregler

Das Laden einer 48-V-Batterie mit einer so hohen Spannung beschädigt die Batterie und birgt Sicherheitsrisiken. Die Lösung besteht hier in der Verwendung eines MPPT-Ladereglers , der die hohe Spannung vom Solarpanel auf den sicheren Betriebsbereich der 48-V-Batterie herunterregeln kann.

Wenn Sie einen Solarladeregler installieren, beachten Sie bitte, dass die Verkabelung in der Reihenfolge Batterie > PV-Eingang > Last erfolgen muss, um Schäden zu vermeiden.

Passen Sie den Anschluss der Solarmodule an

Die Wahl der richtigen Spannung gewährleistet die Kompatibilität mit der Batterie und optimiert die Ladeeffizienz. Verwenden Sie immer einen Laderegler, um das System zu regulieren und die Batterie vor Überladung oder Beschädigung zu schützen.

Konfigurieren Sie das Solarpanelsystem außerdem nach Bedarf in Parallel- oder Reihenschaltung, um es an die Eingangsanforderungen des Solarladereglers anzupassen.

So laden Sie eine 48-V-Lithiumbatterie auf

Batterien werden in mehreren Phasen geladen : Bulk, Absorption und Float. Jede Phase hat einen bestimmten Spannungsbereich, um das Laden zu optimieren, die Batterie zu schützen und ihre Lebensdauer zu gewährleisten. Daher ist es wichtig, die Ladeparameter entsprechend den Spezifikationen der Batterie zu konfigurieren.

Wie viele Zellen hat eine 48-V-Batterie?

Darüber hinaus ist es wichtig zu wissen, ob Ihre 48-V-Batterie eine 15S- oder eine 16S-Batterie ist. Die meisten 48-V-Batterien auf dem Markt bestehen je nach Modell aus 15 oder 16 Zellen.

Beispielsweise haben Lithium-Ionen-Zellen typischerweise eine Nennspannung von 3,2 V (LiFePO4) oder 3,7 V (NMC). Eine 15S-Konfiguration liefert etwa 48 V (15 × 3,2 V = 48 V), während eine 16S-Konfiguration eine etwas höhere Spannung liefert (~51,2 V). Es ist wichtig, die Konfiguration Ihrer Batterie zu kennen, da die Ladespannung zwischen 15S- und 16S-Batterien unterschiedlich ist.

Spannungsdiagramm für 48-V-LiFePO4-Batterien

Der SoC wird häufig anhand von Spannungspegeln bestimmt, wobei bestimmte Bereiche verschiedenen Ladezuständen entsprechen.

Die folgende Tabelle bietet einen allgemeinen Bezugspunkt für die Spannung von 48-V-Batterien basierend auf ihrem Ladezustand (SoC) .

Ladezustand (SoC)	15 Zellen LiFePO4	16 Zellen LiFePO4
Volle Ladung	54,75 V	58,4 V
90 %	53,2 V	56,4 V
80 %	52,4 V	55,6 V
60 %	51,6 V	54,6 V
50 %	51,2 V	54,2 V
30 %	50,2 V	53,0 V
20 %	49,6 V	52,4 V

Wichtige Ladeparameter der 48-V-Batterie

Beim Einrichten eines Ladesystems für eine 48-V-Lithiumbatterie ist die richtige Konfiguration der Ladeparameter entscheidend, um einen sicheren und effizienten Betrieb zu gewährleisten. Nachfolgend finden Sie die wichtigsten einzustellenden Parameter, ihre Definitionen und ihre Bedeutung.

Betrachten Sie beispielsweise die Spezifikationen der PowMr POW-LIO48100-16S-Batterie:

• Maximale Entladeschlussspannung: 43,2 V (Untergrenze)
• Empfohlene Entladeschlussspannung: 48 V

Diese 48-V-Batterie besteht aus 16 Zellen und hat gemäß den oben genannten Spezifikationen eine volle Ladespannung von 58,4 V. Daher kann die Erhaltungs- oder Erhaltungsladespannung auf diesen Wert (58,4 V) eingestellt werden.

Um eine Tiefentladung zu vermeiden, die die Batterie beschädigen kann, laden Sie sie am besten wieder auf, wenn der Ladezustand (SoC) auf 20 % fällt. Stellen Sie dazu die Entladeschlussspannung auf 52,4 V ein und achten Sie darauf, dass sie im empfohlenen Bereich bleibt, wobei die Untergrenze bei 43,2 V liegt (maximale Entladeschlussspannung

Durch Befolgen der folgenden Richtlinien stellen Sie optimales Laden, optimale Akkuleistung und lange Lebensdauer sicher:

Wie viele Ampere werden zum Laden eines 48-V-Batteriespeichers benötigt?

Der Ladestrom hängt von der Kapazität der Batterie und der empfohlenen Laderate ab. Für die PowMr 100Ah 48V Batterie:

• Empfohlener Ladestrom: 20 A (0,2 C-Rate)
• Maximaler Strom: 100A

Andererseits können Sie den Ladestrom entsprechend Ihrer erwarteten Ladezeit anpassen, bleiben Sie jedoch unter dem vom Hersteller angegebenen maximalen Ladestrom.

Um den Ladestrom für eine bestimmte Ladezeit zu bestimmen, verwenden Sie die Formel:

• Ladestrom (A) = Batteriekapazität (Ah) / Ladezeit (Stunden)

Wenn die Batteriekapazität beispielsweise 100 Ah beträgt und Sie sie in 4 Stunden aufladen möchten, beträgt der Ladestrom 25 A (100 Ah/4 h).

Stellen Sie immer sicher, dass der berechnete Strom innerhalb der Herstellergrenzen liegt. Beispielsweise wird für die PowMr 100Ah 48V-Batterie ein maximaler Ladestrom von 100A empfohlen, sodass 25A für die Verwendung sicher sind.

Für ein effizientes Laden von 48-V-Batterien bietet der PowMr M60-Ultra MPPT-Controller konfigurierbare Ströme (2 A – 60 A), Kompatibilität mit 48-V-Systemen und eine verbesserte Solareffizienz durch fortschrittliche MPPT-Technologie, wodurch optimale Leistung und Energienutzung gewährleistet wird.