como construir um banco de bateria para casa

um banco de bateria irá ajudá-lo a obter a energia que você precisa quando a grade vai para baixo ou durante condições climáticas difíceis. Os bancos de baterias também são ótimos para armazenar energia solar para que possa ser usado à noite, dias nublados ou durante as férias em sua cabine fora da rede.

um banco de baterias deve garantir que suas cargas críticas continuem funcionando por pelo menos um ou dois dias antes que a energia volte ou a luz do dia, quando você puder recarregar com a energia solar. Comprar um banco de baterias pré-fabricado é a maneira mais rápida e fácil, mas os pacotes pré-fabricados podem ser caros.

mostramos os tipos de bancos que você pode criar, os requisitos e o processo para construir seu próprio banco de baterias em casa.

construindo um banco de baterias

um banco de baterias feito de baterias idênticas com fio em série e ampères gerenciados por interruptores de conexão de bateria que otimizarão a capacidade disponível entre todas as cargas anexadas. Essas cargas não devem ser superiores a 80% dos amplificadores disponíveis no banco.

Os Tipos de baterias

baterias de Chumbo ácido são os tipos mais comuns de baterias usadas em bancos de bateria, como eles têm menores custos iniciais e estão prontamente disponíveis. São três tipos que você pode encontrar no mercado; as baterias rasas ou do acionador de partida, as baterias profundas do ciclo ou o tipo híbrido marinho.

as baterias de ciclo raso não são destinadas a bancos de baterias, mas apenas como baterias de arranque que dão a potência inicial para ligar um motor. As baterias de ciclo profundo são projetadas para serem descarregadas repetidamente em até 80% de sua capacidade, por isso são uma boa escolha para sistemas de energia. No entanto, as baterias de chumbo-ácido só devem ser descarregadas até 50% de sua capacidade..

as baterias de lítio são ideais para aplicações solares, especialmente se você estiver procurando por um sistema de baixa manutenção. Eles são usados principalmente em peso leve e têm um desempenho de alta eficiência. A principal vantagem que eles têm outras baterias de chumbo-ácido é que eles podem ser descarregados até 90% antes que a tensão caia (mas é recomendável ir até 80%).

portanto, tecnicamente, uma bateria de lítio de 100 ah pode ser pedalada até 80 ah, enquanto uma bateria de chumbo-ácido de 200 ah só pode chegar a 100 ah. As baterias de lítio e especificamente as baterias LIFEPO4 podem ser pedaladas até 2500 vezes em comparação com as 500 vezes de baterias de chumbo-ácido. Assim, em termos de custos, enquanto as baterias de chumbo-ácido são mais baratas, as baterias de lítio iniciais darão valor ao dinheiro a longo prazo.

componentes

conversores DC para DC

o banco de baterias mais simples é uma ou mais baterias de ciclo profundo conectadas em paralelo. Isso pode ser feito usando um conversor DC para DC para criar a tensão certa para as baterias.

isoladores

os isoladores certificam-se de que as conexões entre pilhas não procuram um caminho mais curto impedindo o contato um com o otro. O melhor isolamento usado para tops e fundos de pilhas de células é o isolamento de haste de fibra de vidro dura sem verniz, porque não deixa nenhum pedaço pegajoso nas bordas da célula quando você descasca uma folha para embrulhar suas baterias de empilhador mortas.

Um Controlador de Carga/Regulador

Um controlador de carga regula a tensão e a corrente do painel solar e protege a bateria está sendo sobrecarregado. Os controladores geralmente têm três estágios de carregamento; volume, absorção e flutuação.

Massa é onde a maior parte da corrente do painel solar é usada para carregar a bateria. Em seguida, ele entra no estágio de absorção, onde retarda os amplificadores que entram na bateria quando uma certa tensão é atingida. No estágio de flutuação, a bateria está totalmente carregada e está sendo recarregada para permanecer cheia.

eles são dois tipos que você pode encontrar no mercado PWM e MPPT controladores.

Sensor de temperatura

um sensor de temperatura Está ligado à bateria para monitorizar a temperatura das baterias. As baterias de chumbo-ácido geralmente aquecem quando a energia está sendo bombeada e um sensor de temperatura permite que o controlador tome nota disso e ajuste a corrente que vai para as baterias para evitar o superaquecimento. O superaquecimento pode danificar as baterias e levar ao risco de gás das baterias de chumbo-ácido.

as baterias De Lítio também não podem ser descarregadas em baixas temperaturas e você precisará desconectá-las caso as temperaturas caiam abaixo de 5 graus.

sistema de gerenciamento de bateria

um sistema de gerenciamento de bateria ou BMS protege a bateria de sobrecarga, sobrecarga e descarga muito rapidamente. A maioria das baterias de lítio virá com um BMS embutido, mas se você estiver montando células de bateria de lítio, certifique-se de ter um em seu sistema. Você também precisa garantir que todos os terminais da bateria estejam conectados ao BMS.

Monitor de bateria

um monitor de bateria é um dispositivo que exibe informações sobre a bateria, incluindo tensão, corrente e temperatura. Ele irá alertá-lo se a bateria estiver totalmente carregada, o consumo das cargas na bateria e se as baterias estiverem aquecendo.

monitores de bateria modernos podem até mesmo transmitir informações sobre Bluetooth e internet, permitindo que você monitore o desempenho de suas baterias remotamente.

Battery Shunt

um battery shunt é um dispositivo que cria um caminho de baixa resistência para uma corrente elétrica. Isso é útil quando você tem muitos fios em um circuito e tem um caminho preferido para a corrente, especialmente através de um monitor de bateria. Um shunt de bateria deve ser conectado no lado negativo do circuito. A maioria dos monitores de bateria vem com um shunt de bateria embutido.

Fusível

Você deve garantir que você instale um fusível entre os painéis solares e o custo e o controlador e a bateria e o controlador de carga. Isto é, no caso de haver picos no sistema sua bateria está protegida.

fiação

certifique-se de usar o medidor certo de fiação em seu sistema. O uso de cabos grandes reduz a resistência e garante fluxos de carga uniformemente. Sob fios de dimensionamento pode representar um grande risco para o seu sistema. Isso levará à queda de tensão nos fios, levando à perda de energia e os fios podem aquecer, criando um risco de incêndio.

fiação em série

em uma conexão em série, Os fios conectam o terminal negativo da primeira bateria ao terminal positivo da próxima bateria. Conectar baterias em série adiciona a tensão das duas baterias, mas mantém a mesma classificação de amperagem. Por exemplo, essas duas baterias de 6 volts com classificação de 10 amperes Unidas em série agora produzem 12 volts combinados, mas ainda têm uma capacidade total de 10 amperes.

ao conectar baterias em série: Nunca atravesse os terminais positivos e negativos abertos. Isso causará um curto-circuito que pode ser inseguro para seus eletrônicos e para você!

certifique-se também de que todas as baterias que você está conectando em série são classificadas com níveis de tensão compatíveis antes de conectá-las, pois elas podem não carregar corretamente se uma bateria tiver mais capacidade do que outra. Isso também pode causar problemas de carregamento e reduzir a vida útil da bateria. .

fiação paralela

em uma conexão paralela, os fios são usados para conectar o positivo aos terminais positivos, e outro fio conecta o negativo aos terminais negativos. Uma conexão paralela aumentará a classificação do amplificador, mas a tensão permanece a mesma.

Se você tem duas baterias de 12 volts nominal de 350 amp horas, por exemplo, ligar o terminal positivo de uma bateria ao terminal positivo da outra, e o mesmo com o terminal negativo, então você tem paralelo com fio os dois juntos. Nesse caso, agora você tem uma bateria de 12 volts e os 350 ampères avaliados aumentam para 700 ampères horas.

uma conexão paralela permitirá que você conecte uma carga a qualquer uma das baterias no circuito e drenará todas as baterias igualmente. No entanto, o melhor método para garantir que as baterias sejam equalizadas é conectar-se ao positivo em uma extremidade da bateria e ao negativo na outra extremidade da bateria.

tipos de sistemas de banco de baterias

sistema fora da rede

este sistema é completamente independente das linhas de serviços públicos convencionais. Toda a energia elétrica usada virá através do gerador ou de sua bateria. Embora este sistema possa ser mais caro e envolva alguma manutenção, às vezes pode ser necessário. Isso é especialmente verdadeiro em áreas muito rurais que ainda não possuem linhas elétricas padrão.

sistema de backup

um sistema de energia de backup é projetado para entrar em ação para quando ocorrem interrupções de energia. Isso evitará interrupções, pois continuará fornecendo eletricidade à sua casa ou escritório. Neste sistema, a bateria pode ser recarregada usando eletricidade da rede, um gerador ou usando energia de painéis solares.

carregar seu banco de baterias

geralmente é preferível carregar seu banco de baterias de maneira automática “inteligente” com painéis solares que também carregam o inversor principal da sua casa e fornecem energia à rede, bem como de volta aos bancos de baterias para que você possa adaptar a quantidade de eletricidade que está produzindo.

se você não tem energia solar, então um gerador pode funcionar se houver muito combustível. Os reguladores de tensão são altamente aconselháveis se usarem fontes não solares para carregar e tornarão a alimentação novamente muito mais fácil quando necessário em emergências. Um sistema offgrid (sem uso de linhas de utilidade pública) pode usar baterias de maior capacidade para armazenar energia de uma turbina eólica ou outra usina renovável.