Qual é a diferença entre baterias LiFePO4 de 48 V e 51,2 V?

O armazenamento de energia tornou-se o tema e a indústria mais quentes, e as baterias LiFePO4 tornaram-se a química central dos sistemas de armazenamento de energia devido ao seu alto ciclo, longa vida útil, maior estabilidade e credenciais verdes. Entre os vários tipos deBaterias LiFePO4, As baterias de 48 V e 51,2 V são frequentemente comparadas, especialmente em aplicações residenciais e comerciais. Neste artigo, nos aprofundaremos nas principais diferenças entre essas duas opções de voltagem e orientaremos você sobre como escolher a bateria certa para suas necessidades específicas.

Explicando a tensão da bateria

Antes de discutirmos as diferenças entre as baterias LiFePO4 de 48 V e 51,2 V, vamos entender o que é a voltagem da bateria. Tensão é a quantidade física da diferença de potencial, que indica a quantidade de energia potencial. Numa bateria, a tensão determina a quantidade de energia com a qual a corrente flui. A voltagem padrão de uma bateria é normalmente 3,2 V (por exemplo, baterias LiFePO4), mas outras especificações de voltagem estão disponíveis.

A tensão da bateria é uma métrica muito importante em sistemas de armazenamento de energia e determina quanta energia a bateria de armazenamento pode fornecer ao sistema. Além disso, afeta a compatibilidade da bateria LiFePO4 com outros componentes do sistema de armazenamento de energia, como o inversor e o controlador de carga.

Em aplicações de armazenamento de energia, o projeto de tensão da bateria é rotineiramente definido como 48V e 51,2V.

Qual é a diferença entre baterias LiFePO4 de 48 V e 51,2 V?

A tensão nominal é diferente:

As baterias LiFePO4 de 48 V são geralmente classificadas em 48 V, com uma tensão de corte de carga de 54 V ~ 54,75 V e uma tensão de corte de descarga de 40,5-42 V.

baterias 51,2V LiFePO4geralmente têm uma tensão nominal de 51,2 V, com uma tensão de corte de carga de 57,6 V ~ 58,4 V e uma tensão de corte de descarga de 43,2-44,8 V.

O número de células é diferente:

As baterias LiFePO4 de 48 V são geralmente compostas de 15 baterias LiFePO4 de 3,2 V até 15S; enquanto as baterias LiFePO4 de 51,2 V são geralmente compostas de 16 baterias LiFePO4 de 3,2 V até 16S.

Os cenários de aplicação são diferentes:

Mesmo a pequena diferença de tensão fará com que o fosfato de ferro-lítio na aplicação da escolha tenha uma grande diferença, o mesmo fará com que tenham vantagens diferentes:

As baterias 48V Li-FePO4 são comumente usadas em sistemas solares fora da rede, pequenos armazenamentos de energia residenciais e soluções de energia de reserva. Eles são frequentemente preferidos devido à sua ampla disponibilidade e compatibilidade com uma variedade de inversores.

As baterias Li-FePO4 de 51,2 V estão se tornando cada vez mais populares em aplicações de alto desempenho que exigem maior tensão e eficiência. Essas aplicações incluem sistemas de armazenamento de energia em larga escala, aplicações industriais e fontes de alimentação para veículos elétricos.

No entanto, devido aos avanços na tecnologia Li-FePO4 e à diminuição dos custos, a fim de buscar a alta eficiência dos sistemas fotovoltaicos, os sistemas solares fora da rede e os pequenos armazenamentos residenciais de energia também são agora convertidos em baterias Li-FePO4 usando sistemas de tensão de 51,2 V. .

Comparação das características de carga e descarga da bateria Li-FePO4 48V e 51,2V

A diferença de tensão afetará o comportamento de carga e descarga da bateria, por isso comparamos principalmente as baterias LiFePO4 de 48 V e 51,2 V em termos de três índices importantes: eficiência de carga, características de descarga e produção de energia.

1. Eficiência de carregamento

A eficiência de carregamento refere-se à capacidade da bateria de armazenar energia de forma eficaz durante o processo de carregamento. A tensão da bateria tem um efeito positivo na eficiência de carregamento, quanto maior a tensão, maior a eficiência de carregamento, conforme mostrado abaixo:

Tensão mais alta significa menos corrente usada para a mesma potência de carregamento. Corrente menor pode efetivamente reduzir o calor gerado pela bateria durante a operação, reduzindo assim a perda de energia e permitindo que mais energia seja armazenada na bateria.

Portanto, a bateria Li-FePO4 de 51,2 V terá mais vantagens em aplicações de carregamento rápido, por isso é mais adequada para cenários de aplicação de carregamento de alta capacidade ou alta frequência, como: armazenamento de energia comercial, carregamento de veículos elétricos e assim por diante.

Comparativamente falando, embora a eficiência de carregamento da bateria 48V Li-FePO4 seja um pouco menor, ela ainda pode manter um nível mais alto do que outros tipos de tecnologia eletroquímica, como baterias de chumbo-ácido, por isso ainda funciona bem em outros cenários, como sistema de armazenamento de energia doméstico, UPS e outros sistemas de backup de energia.

2. Características de descarga

As características de descarga referem-se ao desempenho da bateria ao liberar a energia armazenada para a carga, o que afeta diretamente a estabilidade e eficiência de funcionamento do sistema. As características de descarga são determinadas pela curva de descarga da bateria, pelo tamanho da corrente de descarga e pela durabilidade da bateria:

As células LiFePO4 de 51,2 V geralmente são capazes de descarregar de forma estável em correntes mais altas devido à sua tensão mais alta. A tensão mais alta significa que cada célula carrega uma carga de corrente menor, o que reduz o risco de superaquecimento e descarga excessiva. Esse recurso torna as baterias de 51,2 V especialmente boas em aplicações que exigem alta potência e operação estável por muito tempo, como armazenamento de energia comercial, equipamentos industriais ou ferramentas elétricas que consomem muita energia.

3. Produção de energia

A produção de energia é uma medida da quantidade total de energia que uma bateria pode fornecer a uma carga ou sistema elétrico em um determinado período de tempo, o que afeta diretamente a potência disponível e o alcance do sistema. A tensão e a densidade de energia da bateria são dois fatores principais que afetam a produção de energia.

As baterias LiFePO4 de 51,2V fornecem uma saída de energia maior que as baterias LiFePO4 de 48V, principalmente na composição do módulo de bateria, as baterias de 51,2V possuem uma célula adicional, o que significa que ele pode armazenar um pouco mais de capacidade, por exemplo:

Bateria de fosfato de ferro-lítio 48V 100Ah, capacidade de armazenamento = 48V * 100AH ​​= 4,8 kWh
Bateria de fosfato de ferro-lítio 51,2 V 100Ah, capacidade de armazenamento = 51,2 V * 100Ah = 5,12 kWh

Embora a produção de energia de uma única bateria de 51,2 V seja apenas 0,32 kWh a mais que a de uma bateria de 48 V, mas a mudança na qualidade causará uma mudança quantitativa, 10 baterias de 51,2 V serão 3,2 kWh a mais que a de uma bateria de 48 V; 100 baterias de 51,2 V serão 32 kWh a mais do que uma bateria de 48 V.

Portanto, para a mesma corrente, quanto maior a tensão, maior será a produção de energia do sistema. Isso significa que as baterias de 51,2 V são capazes de fornecer mais suporte de energia em um curto período de tempo, o que é adequado para um longo período de tempo e pode satisfazer uma maior demanda de energia. Baterias de 48V, embora sua produção de energia seja um pouco menor, são suficientes para lidar com o uso das cargas diárias de uma casa.

Compatibilidade do sistema

Quer se trate de uma bateria Li-FePO4 de 48 V ou de uma bateria Li-FePO4 de 51,2 V, a compatibilidade com o inversor precisa ser considerada ao selecionar um sistema solar completo.

Normalmente, as especificações para inversores e controladores de carregamento geralmente listam uma faixa específica de tensão da bateria. Se o seu sistema for projetado para 48 V, as baterias de 48 V e 51,2 V geralmente funcionarão, mas o desempenho pode variar dependendo de quão bem a tensão da bateria corresponde ao sistema.

A maioria das células solares da BSLBATT são de 51,2 V, mas são compatíveis com todos os inversores híbridos ou off-grid de 48 V do mercado.

Preço e custo-benefício

Em termos de custo, as baterias de 51,2 V são definitivamente mais caras do que as baterias de 48 V, mas nos últimos anos, a diferença de preço entre as duas tem sido muito pequena devido ao custo decrescente dos materiais de fosfato de ferro-lítio.

No entanto, como 51,2 V tem mais eficiência de saída e capacidade de armazenamento, as baterias de 51,2 V terão um tempo de retorno mais curto no longo prazo.

Tendências futuras na tecnologia de baterias

Devido às vantagens exclusivas do Li-FePO4, 48V e 51,2V continuarão a desempenhar um papel importante no futuro do armazenamento de energia, especialmente à medida que cresce a demanda por integração de energia renovável e soluções de energia fora da rede.

Mas é provável que baterias de alta tensão com maior eficiência, segurança e densidade energética se tornem mais comuns, impulsionadas pela necessidade de soluções de armazenamento de energia mais potentes e escaláveis. Na BSLBATT, por exemplo, lançamos uma gama completa debaterias de alta tensão(tensões do sistema superiores a 100 V) para aplicações de armazenamento de energia residencial e comercial/industrial.

Conclusão

As baterias Li-FePO4 de 48 V e 51,2 V têm suas próprias vantagens distintas, e a escolha dependerá de suas necessidades de energia, configuração do sistema e orçamento de custos. No entanto, compreender antecipadamente as diferenças de tensão, características de carregamento e adequação da aplicação irá ajudá-lo a tomar uma decisão informada com base nas suas necessidades de armazenamento de energia.

Se ainda estiver confuso sobre o seu sistema solar, entre em contato com nossa equipe de engenharia de vendas e iremos aconselhá-lo sobre a configuração do seu sistema e seleção da tensão da bateria.

Perguntas frequentes (FAQ)

1. Posso substituir minha bateria Li-FePO4 de 48 V existente por uma bateria Li-FePO4 de 51,2 V?
Sim, em alguns casos, mas certifique-se de que os componentes do seu sistema solar (como o inversor e o controlador de carregamento) possam lidar com a diferença de tensão.

2. Qual tensão de bateria é mais adequada para armazenamento de energia solar?
Ambas as baterias de 48 V e 51,2 V funcionam bem para armazenamento solar, mas se a eficiência e o carregamento rápido forem uma prioridade, as baterias de 51,2 V podem oferecer melhor desempenho.

3. Por que existe uma diferença entre as baterias de 48 V e 51,2 V?
A diferença vem da tensão nominal da bateria de fosfato de ferro-lítio. Normalmente, uma bateria rotulada como 48 V tem uma tensão nominal de 51,2 V, mas alguns fabricantes arredondam isso para simplificar.