Baterii LiFePO4: capacitate, tensiune 12/24/48 V, LV sau HV

Bateria este, de obicei, cea mai scumpă componentă a unui sistem cu stocare. O alegere bună ține cont de capacitate, de tensiune, de compatibilitatea cu invertorul și de locul în care o montați. Ghidul se referă la bateriile litiu-fier-fosfat (LiFePO4 sau LFP), folosite astăzi în majoritatea sistemelor fotovoltaice cu stocare.

De ce LiFePO4

• Chimie stabilă: dintre bateriile cu litiu, LiFePO4 este cea mai stabilă termic.
• Durată de viață lungă: producătorii indică în fișa tehnică mii de cicluri, la o anumită adâncime de descărcare și temperatură.
• Puteți folosi aproape toată capacitatea, spre deosebire de bateriile cu plumb (AGM, gel), care îmbătrânesc repede dacă sunt descărcate adânc.
• Fără întreținere: nu se completează apă și nu degajă gaze în funcționare normală.
• Tensiune aproape constantă pe toată descărcarea și greutate mult mai mică decât la plumb.

Tensiunea: 12, 24 sau 48 V

O celulă LiFePO4 are 3,2 V nominal. Bateriile se fac din celule legate în serie:

Ambele variante de „48 V” (15 sau 16 celule) sunt făcute pentru invertoarele de 48 V; ce contează este ca invertorul să aibă setările potrivite bateriei, ideal citite automat prin comunicație. Cum alegeți tensiunea sistemului după putere aflați din ghidul Ce kit fotovoltaic îmi trebuie.

Capacitatea: Ah și kWh

Amper-orele (Ah) nu spun singure cât stochează o baterie; energia stocată depinde și de tensiune:

energia (kWh) = tensiunea nominală (V) × capacitatea (Ah) ÷ 1.000

O baterie de 12 V și 200 Ah stochează la fel de multă energie ca una de 24 V și 100 Ah. Comparați bateriile întotdeauna în kWh.

Capacitatea utilizabilă și durata de viață

Fișa tehnică indică de obicei energia utilizabilă sau adâncimea de descărcare recomandată și numărul de cicluri garantat în anumite condiții. Durata de viață scade dacă bateria este descărcată complet des, încărcată și descărcată cu curenți mari sau ținută la temperaturi ridicate. De aceea este bine să dimensionați bateria cu o mică rezervă față de consumul zilnic, nu la limită.

Curentul maxim de încărcare și descărcare se exprimă adesea ca „C”: 0,5C la o baterie de 100 Ah înseamnă 50 A. Verificați că invertorul și regulatorul nu cer mai mult decât permite bateria (sau setați limita în ele).

Temperatura și locul de montaj

• Bateriile LiFePO4 nu trebuie încărcate sub 0 °C. Sistemul de management (BMS) blochează de obicei încărcarea la frig. Pentru spații neîncălzite alegeți baterii cu încălzire proprie sau mutați bateria într-o încăpere ferită de îngheț.
• Căldura scurtează viața bateriei: evitați soarele direct, mansardele încinse și apropierea de surse de căldură.
• Montați bateria într-un loc uscat, aerisit, ferit de copii, pe o suprafață care îi suportă greutatea, cât mai aproape de invertor (cabluri scurte).

Joasă tensiune (LV) sau înaltă tensiune (HV)

Bateriile de joasă tensiune (12–51,2 V) sunt cele obișnuite în sistemele off-grid și în multe sisteme hibride. Bateriile de înaltă tensiune (HV) sunt formate din module puse în serie și lucrează la sute de volți. Cele două tipuri nu sunt interschimbabile: un invertor de joasă tensiune nu poate lucra cu o baterie HV și invers.

BMS și comunicația cu invertorul

Fiecare baterie LiFePO4 are un BMS care o protejează la supraîncărcare, descărcare excesivă, curent prea mare și temperatură. Bateriile moderne pot transmite invertorului, prin CAN sau RS485, starea de încărcare și limitele de curent și tensiune. Astfel invertorul încarcă exact cum cere bateria. Pentru asta, combinația baterie–invertor trebuie să fie pe lista de compatibilitate a producătorului (a invertorului sau a bateriei). Dacă nu este, bateria poate funcționa uneori și fără comunicație, cu setări manuale, dar cu mai puține protecții.

Pentru sistemele construite din celule găsiți BMS-uri și accesorii BMS, iar pentru protecția bateriilor, categoria Protecție baterii.

Mai multe baterii în paralel

• Folosiți baterii de același model, ideal cumpărate împreună; o baterie nouă lângă una veche nu este recomandată, decât dacă producătorul o permite explicit.
• Respectați numărul maxim de baterii în paralel din manual.
• Folosiți cabluri de aceeași lungime și secțiune spre fiecare baterie și o bară de distribuție (busbar), ca bateriile să se încarce și să se descarce egal.
• Fiecare baterie sau ramură are nevoie de propria siguranță. Detalii în ghidul Siguranța instalației.