En hoy's sistemas de almacenamiento de energía, seleccionar el tipo correcto de batería es crucial, especialmente en aplicaciones residenciales, comerciales e industriales. Ya sea para almacenar energía de sistemas solares o alimentar vehículos eléctricos (EV), el voltaje de la batería juega un papel importante en la determinación del sistema.'s eficiencia, seguridad y costo. Las baterías de alto voltaje (HV) y de bajo voltaje (LV) son dos opciones comunes, cada una de las cuales ofrece ventajas y casos de uso únicos. Entonces, al construir o actualizar su sistema de almacenamiento de energía, ¿cómo elige el mejor tipo de batería? En este artículo, nosotros'Analizaremos en profundidad las diferencias entre baterías de alto y bajo voltaje para ayudarlo a tomar una decisión informada.

¿Qué es una batería de alto voltaje (HV)?

En el contexto de los sistemas de almacenamiento de energía, normalmente definimos un sistema de batería con un voltaje nominal en el rango de 90 V-1000 V como un sistema de alto voltaje. Este tipo de sistema de almacenamiento de energía se utiliza a menudo para necesidades energéticas más grandes, como almacenamiento de energía comercial e industrial, estaciones de carga de vehículos eléctricos, etc. Combinado con un inversor híbrido trifásico, puede manejar cargas de alta potencia y proporcionar mayor eficiencia y rendimiento. en sistemas que requieren grandes cantidades de producción de energía durante un largo período de tiempo.

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¿Cuáles son las ventajas de las baterías de alto voltaje?

Mayor eficiencia de transmisión

Una de las ventajas de las baterías de alto voltaje es la mejora de la eficiencia de transferencia de energía del sistema de almacenamiento. En aplicaciones donde la demanda de energía es mayor, el aumento de voltaje significa que el sistema de almacenamiento requiere menos corriente para entregar la misma cantidad de energía, lo que reduce la cantidad de calor generado por el funcionamiento del sistema de batería y evita pérdidas de energía innecesarias. Este aumento de la eficiencia es particularmente importante para los sistemas de almacenamiento de energía de más de 100 kWh.

Mayor escalabilidad 

Los sistemas de baterías de alto voltaje también son escalables, pero generalmente se basan en capacidades de batería más grandes, que van desde 15 kWh a 200 kWh para un solo paquete de baterías, lo que los convierte en la opción preferida para pequeños fabricantes, granjas solares, energía comunitaria, microrredes y más.

Tamaño y coste de cable reducidos

Debido al aumento de voltaje, la misma cantidad de energía produce menos corriente, por lo que los sistemas de baterías de alto voltaje no necesitan hacer más disipadores y por lo tanto solo necesitan usar cables de menor tamaño, lo que ahorra costos de material y reduce en gran medida la complejidad del instalación.

Mejor rendimiento en aplicaciones de alta potencia

En las estaciones de carga de vehículos eléctricos, los fabricantes industriales y las aplicaciones de almacenamiento de energía a escala de red, que a menudo implican altas salidas de energía, los sistemas de baterías de alto voltaje son muy buenos para manejar grandes sobretensiones, lo que puede mejorar en gran medida la estabilidad y confiabilidad del suministro eléctrico de una organización. consumo, protegiendo así cargas críticas, mejorando la eficiencia y reduciendo costes.

Desventajas de los sistemas de baterías de alto voltaje

Por supuesto, todo tiene dos caras y los sistemas de baterías de alto voltaje tienen sus propios inconvenientes:

Riesgos de seguridad

La mayor desventaja de los sistemas de baterías de alto voltaje es el mayor riesgo del sistema. Al operar e instalar un sistema de batería de alto voltaje, debe estar preparado para usar ropa aislante y protectora para evitar el riesgo de descargas de alto voltaje.

CONSEJOS: Los sistemas de baterías de alto voltaje requieren procedimientos de seguridad más estrictos, incluida protección de circuitos especializados, herramientas aisladas y técnicos capacitados en instalación y mantenimiento.

Costos iniciales más altos

Si bien los sistemas de almacenamiento de energía de alto voltaje mejoran la eficiencia de la batería y la conversión de energía, la complejidad de los componentes del sistema (equipos de seguridad y características de protección adicionales) aumenta los costos de inversión inicial. Cada sistema de alto voltaje tiene su propia caja de alto voltaje con una arquitectura maestro-esclavo para la adquisición y control de datos de la batería, mientras que los sistemas de baterías de bajo voltaje no tienen una caja de alto voltaje.

¿Qué es una batería de bajo voltaje?

En aplicaciones de almacenamiento de energía, las baterías que normalmente funcionan entre 12 V y 60 V se denominan baterías de bajo voltaje y se utilizan comúnmente en soluciones solares fuera de la red, como baterías para vehículos recreativos, almacenamiento de energía residencial, estaciones base de telecomunicaciones y UPS. Los sistemas de baterías de uso común para el almacenamiento de energía residencial suelen ser de 48 V o 51,2 V. Al ampliar la capacidad con un sistema de baterías de bajo voltaje, las baterías solo se pueden conectar en paralelo entre sí, por lo que el voltaje del sistema no cambia. Las baterías de bajo voltaje se utilizan a menudo cuando la seguridad, la facilidad de instalación y la asequibilidad son consideraciones clave, especialmente en sistemas que no requieren una gran cantidad de producción de energía sostenida.

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Ventajas de las baterías de bajo voltaje

Seguridad mejorada

La seguridad es a menudo una de las principales consideraciones para los propietarios de viviendas a la hora de elegir un sistema de almacenamiento de energía, y se prefieren los sistemas de baterías de bajo voltaje por su seguridad inherente. Los niveles de bajo voltaje son eficaces para reducir el riesgo de la batería, tanto durante la instalación, el uso y el mantenimiento, y por eso han convertido a las baterías de bajo voltaje en el tipo de batería más común y utilizado para aplicaciones de almacenamiento de energía en el hogar.

Economía superior

Las baterías de bajo voltaje son más rentables debido a sus menores requisitos de BMS y a su tecnología más madura, lo que las hace menos costosas. Asimismo, el diseño del sistema y la instalación de baterías de bajo voltaje son más simples y los requisitos de instalación son menores, por lo que los instaladores pueden realizar entregas más rápido y ahorrar en costos de instalación.

Adecuado para almacenamiento de energía a pequeña escala

Para propietarios de viviendas con paneles solares en el tejado o empresas que necesitan energía de respaldo para sistemas críticos, las baterías de bajo voltaje son una solución de almacenamiento de energía confiable y eficiente. La capacidad de almacenar el exceso de energía solar durante el día y utilizarla durante las horas pico o cortes de energía es una ventaja importante, que permite a los usuarios ahorrar en costos de energía y reducir la dependencia de la red.

Desventajas de los sistemas de baterías de bajo voltaje

Menor eficiencia

La eficiencia de la transferencia de energía es generalmente menor que la de los sistemas de baterías de alto voltaje debido a la mayor corriente requerida para entregar la misma cantidad de energía, lo que genera temperaturas más altas en los cables y conexiones, así como en las celdas internas, lo que resulta en Pérdida innecesaria de energía.

Mayores costos de expansión

Los sistemas de baterías de bajo voltaje se expanden al conectarse en paralelo, por lo que el voltaje del sistema permanece igual, pero la corriente se multiplica, por lo que en múltiples instalaciones en paralelo se necesitan cables más gruesos para manejar las corrientes más altas, lo que resulta en costos de material más altos, y el Cuanto más paralelo sea el sistema, más compleja será la instalación. Generalmente, si se conectan más de 2 baterías en paralelo, recomendaremos a los clientes que utilicen una barra colectora o una caja colectora para la instalación. 

Escalabilidad limitada

Los sistemas de baterías de bajo voltaje tienen una escalabilidad limitada, porque con el aumento de baterías, la eficiencia del sistema será cada vez menor, y la información entre las baterías para recopilar una gran cantidad de datos, el procesamiento también será más lento. Por lo tanto, para sistemas de almacenamiento de energía más grandes, se recomienda utilizar sistemas de baterías de alto voltaje para que sean más confiables.

Diferencia entre baterías de alto voltaje y bajo voltaje

Comparación de datos de baterías HV y LV

Imagen
Tipo	B-LFEP48-100E	Caja de cerillas HVS
Tensión nominal (V)	51.2	409.6
Capacidad nominal (Wh)	20,48	21.29
Dimensión (mm) (Ancho*Alto*Profundidad)	538*483(442)*544	665*370*725
Peso (kilogramos)	192	222
Tasa. Corriente de carga	200A	26A
Tasa. Descarga de corriente	400A	26A
Máx. Corriente de carga	320A	52A
Máx. Descarga de corriente	480A	52A

¿Cuál es mejor para sus necesidades de almacenamiento de energía?

Tanto los sistemas de baterías de alto como de bajo voltaje tienen sus propias ventajas particulares, y hay una serie de factores principales a considerar al elegir su sistema de almacenamiento de energía, incluidas las necesidades energéticas, el presupuesto y las consideraciones de seguridad.

Sin embargo, si recién está comenzando con diferentes aplicaciones, le recomendamos que haga su elección de acuerdo con lo siguiente:

Sistemas de baterías de bajo voltaje:

• Almacenamiento solar residencial: almacenamiento de energía durante el día para su uso durante los períodos de máxima demanda o durante la noche.
• Energía de respaldo de emergencia: Mantiene en funcionamiento los electrodomésticos y equipos esenciales durante cortes de energía o caídas de tensión.

Sistemas de baterías de alto voltaje:

• Almacenamiento de energía comercial: Ideal para empresas con grandes paneles solares, parques eólicos u otros proyectos de energía renovable.
• Infraestructura de vehículos eléctricos (EV): las baterías de alto voltaje son ideales para alimentar estaciones de carga o flotas de vehículos eléctricos.
• Almacenamiento a nivel de red: las empresas de servicios públicos y los proveedores de servicios energéticos a menudo dependen de sistemas de alto voltaje para gestionar grandes flujos de energía y garantizar la estabilidad de la red.

En resumen, considere elegir una batería de almacenamiento de energía de alto voltaje para hogares con un gran número de personas, cargas de alta potencia y altas demandas de tiempo de carga, y viceversa para baterías de almacenamiento de bajo voltaje. Al evaluar cuidadosamente sus necesidades de almacenamiento de energía, ya sea un sistema solar doméstico o una instalación comercial grande, puede elegir una batería que se alinee con sus objetivos, garantizando eficiencia y confiabilidad a largo plazo.