Wie man eine Batteriebank für zu Hause baut

Eine Batteriebank hilft Ihnen, die Energie zu bekommen, die Sie brauchen, wenn das Netz ausfällt oder bei schwierigen Wetterbedingungen. Batteriebänke eignen sich auch hervorragend zum Speichern von Sonnenenergie, sodass sie nachts, an bewölkten Tagen oder im Urlaub in Ihrer netzunabhängigen Kabine verwendet werden können.

Eine Batteriebank sollte sicherstellen, dass Ihre kritischen Lasten mindestens ein oder zwei Tage lang weiterlaufen, bevor Sie wieder mit Strom versorgt werden oder wenn Sie mit Solarenergie aufladen können. Der Kauf einer vorgefertigten Batteriebank ist der schnellste und einfachste Weg, aber vorgefertigte Packs können teuer sein.

Wir zeigen Ihnen die Arten von Banken, die Sie erstellen können, die Anforderungen und den Prozess zum Aufbau Ihrer eigenen Batteriebank zu Hause.

Aufbau einer Batteriebank

Eine Batteriebank aus identischen Batterien, die in Reihe geschaltet sind, und Verstärkern, die von einem Batterieanschlussschalter verwaltet werden, der die verfügbare Kapazität zwischen allen angeschlossenen Lasten optimiert. Diese Lasten sollten nicht größer als 80% der in der Bank verfügbaren Ampere sein.

Die Batterietypen

Blei-Säure-Batterien sind die gebräuchlichsten Batterietypen, die in Batteriebänken verwendet werden, da sie niedrigere Anfangskosten haben und leicht verfügbar sind. Es gibt drei Arten, die Sie auf dem Markt finden können; die Flach- oder Starterbatterien, die Tiefzyklusbatterien oder der Marine-Hybridtyp.

Flachzyklus-Batterien sind nicht für Batteriebänke gedacht, sondern nur als Starterbatterien, die den anfänglichen Schwung zum Starten eines Motors geben. Tiefzyklusbatterien sind so konzipiert, dass sie wiederholt um bis zu 80 Prozent ihrer Kapazität entladen werden können, sodass sie eine gute Wahl für Stromversorgungssysteme sind. Blei-Säure-Batterien sollten jedoch nur bis zu 50% ihrer Kapazität entladen werden..

Lithiumbatterien sind die erste Wahl für Solaranwendungen, insbesondere wenn Sie ein wartungsarmes System suchen. Sie sind vor allem in licht gewicht und haben eine hohe effizienz leistung. Der Hauptvorteil sie haben andere Blei-Säure-Batterien ist, dass sie bis zu 90% entladen werden können, bevor die Spannung abfällt (aber es wird empfohlen, bis zu 80% zu gehen).

Technisch gesehen kann eine 100-Ah-Lithiumbatterie also bis zu 80 ah gefahren werden, während eine 200-Ah-Blei-Säure-Batterie nur 100 ah erreichen kann. Lithium-batterien und speziell LIFEPO4 batterien können bis zu 2500 mal im vergleich zu den 500 mal von Blei Säure batterien. In Bezug auf die Kosten, während Blei-Säure-Batterien im Voraus billiger sind, bieten Lithiumbatterien auf lange Sicht ein gutes Preis-Leistungs-Verhältnis.

Komponenten

DC / DC-Wandler

Die einfachste Batteriebank ist eine oder mehrere parallel geschaltete zyklenfeste Batterien. Dies kann erreicht werden, indem ein DC / DC-Wandler verwendet wird, um die richtige Spannung für die Batterien zu erzeugen.

Isolatoren

Isolatoren stellen sicher, dass die Verbindungen zwischen den Zellen nicht kurzschließen, indem sie den Kontakt untereinander verhindern. Die beste Isolierung, die für Ober- und Unterseite von Zellstapeln verwendet wird, ist eine harte Glasfaserstabisolierung ohne Lack, da sie keine klebrige Masse an den Zellrändern hinterlässt, wenn Sie ein Blatt abziehen, um Ihre toten Staplerbatterien einzuwickeln.

Ein Laderegler / Regler

Ein Laderegler regelt die Spannung und den Strom des Solarmoduls und schützt die Batterie vor Überladung. Controller haben in der Regel drei Stufen der Aufladung; Bulk, Absorption und Float.

Bulk ist, wo der größte Teil des Stroms aus dem Solarpanel verwendet wird, um die Batterie aufzuladen. Es tritt dann in die Absorptionsstufe ein, wo es die Ampere in der Batterie verlangsamt, sobald eine bestimmte Spannung erreicht ist. In der Float-Phase ist der Akku vollständig geladen und wird gerade aufgefüllt, um voll zu bleiben.

Sie sind zwei arten sie können finden in die markt PWM und MPPT controller.

Temperatursensor

Ein Temperatursensor ist an der Batterie angebracht, um die Batterietemperatur zu überwachen. Blei-Säure-Batterien erwärmen sich normalerweise, wenn Strom eingepumpt wird, und ein Temperatursensor ermöglicht es dem Controller, dies zu beachten und den Strom zu den Batterien einzustellen, um eine Überhitzung zu vermeiden. Überhitzung kann die Batterien beschädigen und zu Gasgefahr von Blei-Säure-Batterien führen.

Lithiumbatterien können auch bei niedrigen Temperaturen nicht entladen werden, und Sie müssen sie trennen, falls die Temperaturen unter 5 Grad fallen.

Batteriemanagementsystem

Ein Batteriemanagementsystem oder BMS schützt die Batterie vor Überladung, Unterladung und zu schneller Entladung. Die meisten Lithium-Batterien werden mit einem eingebauten BMS geliefert, aber wenn Sie Lithium-Batteriezellen selbst zusammenbauen, stellen Sie sicher, dass Sie eine in Ihrem System haben. Sie müssen auch sicherstellen, dass alle Klemmen der Batterie mit dem BMS verbunden sind.

Batteriemonitor

Ein Batteriemonitor ist ein Gerät, das Informationen zur Batterie anzeigt, einschließlich Spannung, Strom und Temperatur. Es wird sie warnen, wenn die batterie vollständig geladen ist, die ziehen von den lasten auf die batterie und wenn die batterien sind heizung up.

Moderne Batteriemonitore können sogar Informationen über Bluetooth und das Internet weiterleiten, sodass Sie die Leistung Ihrer Batterien aus der Ferne überwachen können.

Batterie-Shunt

Ein Batterie-Shunt ist ein Gerät, das einen niederohmigen Pfad für einen elektrischen Strom erzeugt. Dies ist nützlich, wenn Sie zu viele Drähte in einem Stromkreis haben und einen bevorzugten Pfad für den Strom haben, insbesondere durch einen Batteriemonitor. Ein Batterie-Shunt sollte auf der negativen Seite des Stromkreises angeschlossen werden. Die meisten Batteriemonitore verfügen über einen eingebauten Batterie-Shunt.

Sicherung

Sie sollten sicherstellen, dass Sie eine Sicherung zwischen den Sonnenkollektoren und dem Laderegler und der Batterie und dem Laderegler installieren. Dies ist der Fall, wenn es Spitzen im System gibt, in denen Ihre Batterie geschützt ist.

Verkabelung

Stellen Sie sicher, dass Sie die richtige Verkabelung in Ihrem System verwenden. Die Verwendung großer Kabel reduziert den Widerstand und sorgt für einen gleichmäßigen Ladungsfluss. Unter Dimensionierung Drähte können ein großes Risiko für Ihr System darstellen. Dies führt zu einem Spannungsabfall in den Drähten, der zu einem Stromausfall führt, und die Drähte können sich erwärmen, wodurch eine Brandgefahr entsteht.

Reihenschaltung

In einer Reihenschaltung verbinden die Drähte den Minuspol der ersten Batterie mit dem Pluspol der nächsten Batterie. Anschließen von Batterien in Reihe fügt die Spannung der beiden Batterien, aber es hält die gleiche Stromstärke Bewertung. Zum Beispiel, diese beiden 6-Volt-Batterien bewertet 10 Ampere in Reihe geschaltet produzieren jetzt eine kombinierte 12 Volt, aber sie haben immer noch eine Gesamtkapazität von 10 Ampere.

Bei Reihenschaltung von Batterien: Kreuzen Sie niemals die offenen positiven und offenen negativen Anschlüsse. Dies führt zu einem Kurzschluss, der sowohl für Ihre Elektronik als auch für Sie selbst unsicher sein kann!

Vergewissern Sie sich auch, dass alle Batterien, die Sie in Reihe schalten, mit kompatiblen Spannungspegeln bewertet sind, bevor Sie sie miteinander verbinden, da sie möglicherweise nicht ordnungsgemäß aufgeladen werden, wenn eine Batterie mehr Kapazität als eine andere hat. Dies kann auch zu Ladeproblemen und einer verkürzten Akkulaufzeit führen. .

Parallel Verdrahtung

In eine parallel verbindung drähte sind verwendet zu verbinden die positive zu die positive terminals, und eine andere draht verbindet die negative zu die negative terminals. Eine Parallelschaltung erhöht die Amp-Bewertung, aber die Spannung bleibt gleich.

Wenn Sie zwei 12-Volt-Batterien mit einer Nennleistung von 350 Amperestunden haben, indem Sie beispielsweise den Pluspol einer Batterie mit dem Pluspol der anderen und den Minuspol mit dem Minuspol verbinden, haben Sie die beiden parallel miteinander verdrahtet. In diesem Fall haben Sie jetzt eine 12-Volt-Batterie und die Nennleistung von 350 Ampere steigt auf 700 Amperestunden.

Durch eine Parallelschaltung können Sie eine Last an eine der Batterien im Stromkreis anschließen und alle Batterien gleichmäßig entladen. Die beste Methode, um sicherzustellen, dass die Batterien ausgeglichen sind, besteht jedoch darin, eine Verbindung zum Pluspol an einem Ende des Batteriepacks und zum Minuspol am anderen Ende des Packs herzustellen.

Arten von Batteriebanksystemen

Off Grid System

Dieses System ist völlig unabhängig von herkömmlichen Versorgungsleitungen. Die gesamte verwendete elektrische Energie wird durch den Generator oder seine Batterie kommen. Während dieses System teurer sein kann und einige Wartungsarbeiten erfordert, kann es manchmal notwendig sein. Dies gilt insbesondere in sehr ländlichen Gebieten, in denen noch keine Standard-Stromleitungen vorhanden sind.

Backup-System

Ein Backup-Stromversorgungssystem wurde entwickelt, um bei Stromausfällen in Aktion zu treten. Dadurch werden Unterbrechungen vermieden, da Ihr Zuhause oder Büro weiterhin mit Strom versorgt wird. In diesem System kann die Batterie mit Strom aus dem Netz, einem Generator oder mit Energie aus Sonnenkollektoren aufgeladen werden.

Laden Ihrer Batteriebank

Es ist normalerweise vorzuziehen, Ihre Batteriebank automatisch „intelligent“ mit Sonnenkollektoren aufzuladen, die auch den Hauptinverter Ihres Hauses aufladen und sowohl das Netz als auch die Batteriebänke mit Strom versorgen, damit Sie anpassen können, wie viel Strom Sie produzieren.

Wenn Sie keine Sonne haben, kann ein Generator funktionieren, wenn genügend Kraftstoff vorhanden ist. Spannungsregler sind sehr ratsam, wenn Sie nicht-solare Quellen zum Laden verwenden, und sie werden das Einschalten wieder viel einfacher machen, wenn sie in Notfällen benötigt werden. Ein Offgrid-System (ohne öffentliche Versorgungsleitungen) kann Batterien mit höherer Kapazität verwenden, um Strom aus einer Windkraftanlage oder einer anderen erneuerbaren Anlage zu speichern.