La guía definitiva para elegir baterías para inversores - PowMr

Thinking of buying a storage battery? You might have heard and be confused: what exactly are AGM batteries, Baterías de gel, baterías de litio, baterías de plomo-ácido baterías¿Cuáles son las diferencias entre ellas?

Este artículo girará en torno a cómo seleccionar tipos y tamaños de baterías solares para su inversor.

¿Cómo funciona una batería para inversor en un sistema de energía solar?

En general, las baterías son una parte indispensable de un sistema de energía solar porque nos permiten almacenar energía generada por el panel solar en la batería, asegurando que el usuario tenga energía disponible cuando los paneles solares y la red están bajas. Agregar una batería a un sistema de energía solar mejora las capacidades del sistema de energía solar configuración proporcionando una solución de almacenamiento dedicada. En resumen, la batería cumple las siguientes tres funciones en el sistema solar:

Almacenar la electricidad durante el día

Dado que la demanda de electricidad de las personas no es alta durante el día, el tiempo de generación del sistema fotovoltaico no es igual al tiempo de consumo de potencia de la carga. La luz solar directa recogida por el panel solar se transforma en CC electricidad, parte de la energía eléctrica se convierte en electricidad de CA para la operación de la carga mediante el inversor, y la energía eléctrica restante se almacena en la batería.

Electrodomésticos por la noche

La potencia de salida del inversor alcanza su máximo al mediodía, pero la demanda de electricidad no es alta en ese tiempo, mientras que por la noche es el pico de consumo eléctrico, la demanda pública de electricidad aumenta, la batería libera energía a la carga.

Estabilizar la potencia del sistema de energía solar

El voltaje de entrada fotovoltaica y el voltaje de salida del inversor no siempre son iguales, el voltaje de entrada fotovoltaica está afectado por la radiación y está en un estado fluctuante, y el lado de la carga no es muy estable.

La batería de almacenamiento de energía puede considerarse un dispositivo de balance de potencia en este momento, cuando la entrada fotovoltaica power is greater than the load power, the inverter dispenses the excess energy to the battery bank for almacenamiento, cuando la electricidad generada por el panel solar no puede satisfacer las necesidades de la carga, el el inversor desvía la electricidad de la batería hacia la carga nuevamente.

¿Cuáles son los diferentes tipos de baterías solares?

Currently, there are mainly two types of battery on the market: lead-acid battery and lithium batería, ambas tienen sus propias ventajas y desventajas y pueden subdividirse en varios tipos de baterías, y aquí presentaremos las baterías más comunes en la industria solar.

Batería de litio

La batería de litio es ligera, de alta capacidad de almacenamiento, no contaminante, y de larga vida útil, impulsada por desarrollo sostenible, se volverá cada vez más popular.

• LiFePO 4/LFP:
  Una de las baterías más populares, cuyas principales características son la ausencia de elementos dañinos, bajo costo, lo mejor en seguridad y vida útil del ciclo. Por ejemplo, PowMr Batería LiFePO4 100AH 48V tiene un larga vida útil, más de 6000 ciclos, corriente de descarga continua de 100A y amplio rango de temperatura de operación rango.



• LiCoO 2:
  La batería de ion de litio más madura con las ventajas de alta capacidad específica, buen ciclado rendimiento y proceso de síntesis simple. Sin embargo, el material contiene más elementos tóxicos de cobalto y es más costoso, lo que dificulta garantizar la seguridad al fabricar baterías de gran potencia.
• LiNiMnCoO 2/NMC:
  El material del electrodo positivo de NMC combina níquel y manganeso, y este material puede equilibrarse y regulada en términos de energía específica, ciclado, seguridad y costo.

Batería de plomo-ácido

Las baterías de plomo-ácido están compuestas principalmente por placas positivas y negativas, placas separadoras, electrolito de ácido sulfúrico, battery tank and other components, but they are not designed to be fully discharged all the time (i.e., only 50% de la profundidad de descarga).

• Batería de plomo-ácido inundada:
  Este tipo de batería tiene una tapa en la parte superior que puede ventilar y bloquear el derrame de líquido. En el proceso de use, due to the loss of water evaporation and decomposition, the cap needs to be opened periodically agregar agua destilada y ajustar la densidad del electrolito, por lo que comúnmente se llama "batería de tracción tipo abierto".
• Batería de plomo-ácido regulada por válvula:
  Batería sellada de plomo-ácido regulada por válvula, también conocida como batería libre de mantenimiento, se divide en dos tipos: Batería AGM y GEL. El electrolito dentro de la batería está en un estado no fluido, y el la batería permanece hermética al gas y al líquido durante el uso normal.
• Batería tubular:
  La tecnología utilizada en las baterías tubulares sella el material activo en un tubo de poliéster llamado armadura, más bien que adherirla a la superficie de la placa de la celda. Como resultado, no hay desprendimiento ni corrosión, asegurando un larga vida útil de la batería.

¿Qué tipo de batería es mejor para mi inversor?

Choosing between LiFePO4 and Lead Acid baterías para sistemas solares requiere considerar la eficiencia, la vida útil y el impacto ambiental.

Donde se usan baterías de ion de litio

Las baterías de ion de litio ofrecen versatilidad y durabilidad, lo que las convierte en una opción destacada. Sobresalen en tanto en sistemas aislados and grid-tie setups due to their high energy density and flexibility. Lithium-ion las baterías no solo son bien adaptadas para sistemas solares aislados pero también para aplicaciones conectadas a la red donde el almacenamiento de energía, el desplazamiento de carga y la reducción de picos es crucial.

Además, las baterías de ion de litio, como LiFePO4/LFP y LiNiMnCoO2/NMC, ofrecen características de seguridad mejoradas en comparación con baterías de plomo-ácido. Proporcionan mayor vida útil, capacidades de descarga más profundas, y requieren un mantenimiento mínimo. Esta adaptabilidad en varios escenarios, combinada con su robustez, posiciona a las baterías de ion de litio como una opción preferida para necesidades de almacenamiento de energía, asegurando un suministro eléctrico confiable y eficiente.

Donde se usan baterías de plomo-ácido

Lead-acid batteries find their niche in off-grid solar installations and backup power sistemas. Sus La rentabilidad y confiabilidad las hacen una opción popular para estas aplicaciones. Sin embargo, their limited depth de descarga y los requisitos de mantenimiento pueden ser desventajas.

¿Qué tamaño de baterías solares necesito para mi inversor?

Duración de autonomía energética

Power autonomy duration refers to the length of time a backup battery can sustain power supply during a corte de energía. Usted puede elegir diferentes duraciones de respaldo según sus necesidades, como 4 horas, 8 horas, etc. Asegúrese de seleccione una duración de respaldo adecuada según su situación específica para satisfacer sus necesidades energéticas.

Consumo total de carga y eficiencia del inversor

Al considerar la compra de un inversor solar, usted es necesario tener en cuenta el consumo total de energía de las cargas que se espera alimentar con el sistema solar.

Además, debe considerar la eficiencia del inversor, ya que hay pérdida de energía cuando el el inversor convierte la corriente continua de las células solares en corriente alterna utilizable.

Para asegurar que la batería pueda soportar completamente la carga durante un corte de energía, necesitas añadir el consumo total de energía de la carga a la energía perdida durante el proceso del inversor. proceso de conversión.

Taking a 3000W inverter with 95% eficiencia como ejemplo, suponiendo una potencia total de carga de 3000W, el cálculo es el siguiente:

Potencia total requerida = 3000W + 3000W * (1 - 0.95) = 3150W

Compatibilidad del voltaje de la batería y profundidad de descarga

Al seleccionar baterías, es importante asegurarse de que el voltaje nominal de la batería elegida sea compatible con el inversor y coincide con el voltaje del sistema.

Additionally, the depth of discharge is a critical consideration. Depth of discharge refers to the percentage de la battery's capacity that can be discharged without damaging the battery itself.When al elegir una batería para un sistema solar, es crucial seleccionar la mejor batería de ciclo profundo para un rendimiento óptimo almacenamiento de energía y rendimiento a largo plazo.

Suponiendo que la batería seleccionada tiene un voltaje nominal de 48V y una profundidad de descarga del 80%, significa que puedes usar el 80% de la capacidad de la batería para soportar las cargas sin dañarla. Basado en la potencia total calculada, si el tiempo de respaldo de la batería es de 4 horas, puedes calcular la capacidad requerida de la batería en kWh:

Capacidad de batería requerida (kWh) = 3.15 kW × 4 horas / 0.8 = 15.75 kWh

La capacidad típica de la batería se mide en amperios-hora (Ah) y representa la cantidad de energía que una batería puede descargar a una tasa de un amperio durante una hora.

Para convertir kilovatios hora en amperios hora, debes dividir los kilovatios hora por el voltaje y luego multiplicar el resultado por 1,000.

Dado un voltaje de batería de 48V:

Capacidad de batería requerida (Ah) = 15.75 kWh * 1000 / 48V ≈ 328.125 Ah

Once you have the battery capacity in Ah, you can determine the required number of baterías basado en las especificaciones de baterías del mercado.

Tomar en cuenta todos estos factores te permitirá planificar y configurar mejor tu sistema de energía de respaldo para satisfacer tus necesidades energéticas mientras aseguras la fiabilidad y eficiencia del sistema. Al seleccionar equipos específicos y parámetros, es recomendable consultar con ingenieros profesionales de sistemas de energía para obtener información más detallada y personalizada consejo.