Hoje's sistemas de armazenamento de energia, selecionar o tipo certo de bateria é crucial, especialmente em aplicações residenciais, comerciais e industriais. Seja para armazenar energia de sistemas solares ou para alimentar veículos elétricos (EVs), a tensão da bateria desempenha um papel significativo na determinação do sistema's eficiência, segurança e custo. Baterias de alta tensão (HV) e baixa tensão (LV) são duas opções comuns, cada uma oferecendo vantagens e casos de uso exclusivos. Então, ao construir ou atualizar seu sistema de armazenamento de energia, como escolher o melhor tipo de bateria? Neste artigo, nós'Analisaremos detalhadamente as diferenças entre baterias de alta e baixa tensão para ajudá-lo a tomar uma decisão informada.

O que é uma bateria de alta tensão (HV)?

No contexto de sistemas de armazenamento de energia, normalmente definimos um sistema de bateria com tensão nominal na faixa de 90V-1000V como um sistema de alta tensão. Este tipo de sistema de armazenamento de energia é frequentemente usado para necessidades energéticas maiores, como armazenamento de energia comercial e industrial, estações de carregamento de veículos elétricos, etc. Emparelhado com um inversor híbrido trifásico, ele pode lidar com cargas de alta potência e fornecer maior eficiência e desempenho em sistemas que requerem grandes quantidades de energia durante um longo período de tempo.

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Quais são as vantagens das baterias de alta tensão?

Maior eficiência de transmissão

Uma das vantagens das baterias de alta tensão é a maior eficiência de transferência de energia do sistema de armazenamento. Em aplicações onde a demanda de energia é maior, o aumento da tensão faz com que o sistema de armazenamento necessite de menos corrente para fornecer a mesma quantidade de energia, o que reduz a quantidade de calor gerada pela operação do sistema de baterias e evita perdas desnecessárias de energia. Este aumento de eficiência é particularmente importante para sistemas de armazenamento de energia superiores a 100 kWh.

Maior escalabilidade 

Os sistemas de baterias de alta tensão também são escalonáveis, mas geralmente baseados em capacidades de bateria maiores, variando de 15 kWh a 200 kWh para um único conjunto de baterias, tornando-os a escolha preferida para pequenos fabricantes, fazendas solares, energia comunitária, microrredes e muito mais.

Tamanho e custo reduzidos do cabo

Devido ao aumento da tensão, a mesma quantidade de energia produz menos corrente, portanto os sistemas de baterias de alta tensão não precisam fazer mais dissipadores e, portanto, só precisam usar cabos de menor tamanho, o que economiza custos de material e reduz bastante a complexidade do instalação.

Melhor desempenho em aplicações de alta potência

Em estações de carregamento de veículos elétricos, fabricantes industriais e aplicações de armazenamento de energia em escala de rede, que muitas vezes envolvem saídas de alta potência, os sistemas de baterias de alta tensão são muito bons para lidar com grandes picos de energia, o que pode melhorar muito a estabilidade e a confiabilidade da energia de uma organização. consumo, protegendo assim cargas críticas, melhorando a eficiência e reduzindo custos.

Desvantagens dos sistemas de baterias de alta tensão

É claro que tudo tem dois lados e os sistemas de baterias de alta tensão têm suas próprias desvantagens:

Riscos de segurança

A maior desvantagem dos sistemas de baterias de alta tensão é o aumento do risco do sistema. Ao operar e instalar um sistema de bateria de alta tensão, você precisa estar preparado para usar roupas isolantes e protetoras para evitar o risco de choque de alta tensão.

DICAS: Os sistemas de baterias de alta tensão exigem procedimentos de segurança mais rigorosos, incluindo proteção de circuito especializada, ferramentas isoladas e técnicos de instalação e manutenção treinados.

Custos iniciais mais elevados

Embora os sistemas de armazenamento de energia de alta tensão melhorem a eficiência da bateria e da conversão de energia, a complexidade dos componentes do sistema (equipamento de segurança adicional e recursos de proteção) aumenta os custos de investimento inicial. Cada sistema de alta tensão possui sua própria caixa de alta tensão com arquitetura mestre-escravo para aquisição e controle de dados da bateria, enquanto os sistemas de bateria de baixa tensão não possuem caixa de alta tensão.

O que é uma bateria de baixa tensão?

Em aplicações de armazenamento de energia, as baterias que normalmente operam a 12 V – 60 V são chamadas de baterias de baixa tensão e são comumente usadas em soluções solares fora da rede, como baterias para RV, armazenamento de energia residencial, estações base de telecomunicações e UPS. Os sistemas de bateria comumente usados ​​para armazenamento de energia residencial são normalmente de 48 V ou 51,2 V. Ao expandir a capacidade com um sistema de bateria de baixa tensão, as baterias só podem ser conectadas em paralelo umas com as outras, de modo que a tensão do sistema não muda. baterias de baixa tensão são frequentemente usadas onde a segurança, a facilidade de instalação e o preço acessível são considerações importantes, especialmente em sistemas que não exigem uma grande quantidade de saída de energia sustentada.

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Vantagens das baterias de baixa tensão

Segurança aprimorada

A segurança é frequentemente uma das principais considerações para os proprietários ao escolher um sistema de armazenamento de energia, e os sistemas de baterias de baixa tensão são favorecidos pela sua segurança inerente. Os níveis de baixa tensão são eficazes na redução do risco da bateria, tanto durante a instalação, utilização e manutenção, e assim tornaram as baterias de baixa tensão o tipo de bateria mais comum e frequentemente utilizado para aplicações domésticas de armazenamento de energia.

Economia Superior

As baterias de baixa tensão são mais econômicas devido aos seus menores requisitos de BMS e à tecnologia mais madura, o que as torna mais baratas. Da mesma forma, o projeto do sistema e a instalação de baterias de baixa tensão são mais simples e os requisitos de instalação são menores, para que os instaladores possam entregar mais rapidamente e economizar nos custos de instalação.

Adequado para armazenamento de energia em pequena escala

Para proprietários de residências com painéis solares em telhados ou empresas que precisam de energia de reserva para sistemas críticos, as baterias de baixa tensão são uma solução confiável e eficiente de armazenamento de energia. A capacidade de armazenar o excesso de energia solar durante o dia e utilizá-la durante os horários de pico ou quedas de energia é uma grande vantagem, permitindo aos usuários economizar nos custos de energia e reduzir a dependência da rede.

Desvantagens dos sistemas de bateria de baixa tensão

Menor eficiência

A eficiência da transferência de energia é geralmente inferior à dos sistemas de baterias de alta tensão devido à maior corrente necessária para fornecer a mesma quantidade de energia, o que leva a temperaturas mais elevadas nos cabos e conexões, bem como nas células internas, resultando em perda desnecessária de energia.

Custos de expansão mais elevados

Os sistemas de baterias de baixa tensão são expandidos pelo paralelo, de modo que a tensão do sistema permanece a mesma, mas a corrente é multiplicada, portanto, em múltiplas instalações paralelas, são necessários cabos mais grossos para lidar com correntes mais altas, o que resulta em custos de material mais elevados, e o quanto mais paralelo for o sistema, mais complexa será a instalação. Geralmente, se mais de 2 baterias estiverem conectadas em paralelo, recomendamos que os clientes usem barramento ou caixa de barramento para instalação. 

Escalabilidade Limitada

Os sistemas de baterias de baixa tensão têm escalabilidade limitada, pois com o aumento das baterias, a eficiência do sistema ficará cada vez menor, e as informações entre as baterias para coletar uma grande quantidade de dados, o processamento também será mais lento. Portanto, para sistemas maiores de armazenamento de energia, recomenda-se o uso de sistemas de baterias de alta tensão para serem mais confiáveis.

Diferença entre baterias de alta e baixa tensão

Comparação de dados de baterias HV e LV

Foto
Tipo	B-LFEP48-100E	Caixa de fósforos HVS
Tensão Nominal (V)	51.2	409,6
Capacidade Nominal (Wh)	20h48	21h29
Dimensão (mm)(L*A*P)	538*483(442)*544	665*370*725
Peso (Kg)	192	222
Avaliar. Corrente de carregamento	200A	26A
Avaliar. Corrente de descarga	400A	26A
Máx. Corrente de carregamento	320A	52A
Máx. Corrente de descarga	480A	52A

Qual é o melhor para suas necessidades de armazenamento de energia?

Tanto os sistemas de baterias de alta como de baixa tensão têm as suas próprias vantagens específicas e há uma série de factores principais a considerar ao fazer uma escolha para o seu sistema de armazenamento de energia, incluindo necessidades energéticas, orçamento e considerações de segurança.

Porém, se você está apenas começando com aplicativos diferentes, recomendamos que você faça sua escolha de acordo com o seguinte:

Sistemas de baterias de baixa tensão:

• Armazenamento Solar Residencial: Armazenar energia durante o dia para uso durante períodos de pico de demanda ou à noite.
• Energia de reserva de emergência: mantém aparelhos e equipamentos essenciais funcionando durante quedas de energia ou quedas de energia.

Sistemas de bateria de alta tensão:

• Armazenamento de energia comercial: Ideal para empresas com grandes painéis solares, parques eólicos ou outros projetos de energia renovável.
• Infraestrutura de veículos elétricos (EV): As baterias de alta tensão são ideais para alimentar estações ou frotas de carregamento de EV.
• Armazenamento ao nível da rede: Os serviços públicos e os fornecedores de serviços de energia dependem frequentemente de sistemas de alta tensão para gerir grandes fluxos de energia e garantir a estabilidade da rede.

Em resumo, considere escolher uma bateria de armazenamento de energia de alta tensão para residências com grande número de pessoas, cargas de alta potência e altas demandas de tempo de carregamento, e vice-versa para baterias de armazenamento de baixa tensão. Ao avaliar cuidadosamente suas necessidades de armazenamento de energia – seja um sistema solar doméstico ou uma grande instalação comercial – você pode escolher uma bateria que se alinhe aos seus objetivos, garantindo eficiência e confiabilidade a longo prazo.