Dimensionamento del banco batteria litio-ferro-fosfato

Le batterie sono un’ottima aggiunta all’alimentazione di riserva quando non si ha accesso all’alimentazione dalla rete. E se dovessi perdere energia a causa di un temporale o di qualsiasi altra situazione di emergenza, è fondamentale disporre di una capacità di accumulo sufficiente nel tuo banco batterie. Un banco batterie dovrebbe far funzionare tutti i tuoi apparecchi essenziali per almeno tre giorni senza interruzioni. Questo articolo discuterà il dimensionamento di un banco di batterie al litio-ferro-fosfato.

Un banco di batterie è semplicemente un gruppo di batterie collegate tra loro con la stessa tensione e capacità nominale. Nella maggior parte dei casi, si collegano due o più batterie da 12 volt insieme in serie, dal terminale positivo al terminale negativo per aumentare la tensione.

Il dimensionamento di un banco di batterie al litio o al litio-ferro-fosfato (che ne sono un particolare tipo) è simile a come faresti con un tipico banco di piombo-acido. La parte più importante è conoscere le tue esigenze in termini di quanta energia richiedono i tuoi elettrodomestici, l’assorbimento massimo di cui avrai bisogno e la quantità di spazio che hai per conservare le batterie. Ma prima, ti illustreremo le specifiche della batteria di cui devi essere a conoscenza:

  1. Requisiti di tensione

La tensione in una batteria si riferisce alla differenza di potenziale elettrico tra i terminali positivo e negativo. Le batterie al litio fosfato sono costituite da celle con una tensione nominale della cella di 3,65. Una tipica batteria da 12 V per un sistema solare si trova a 14,6 V, ovvero 4 celle, mentre un tipo di batteria da 6 V Golf sarà a 7,3 V.

La maggior parte dei pannelli solari o inverter di potenza utilizza 12 Volt e non può utilizzare meno di quello (9 volt) e se si collegano più batterie in serie per raddoppiare la tensione a 24 volt, 48 volt, 96 volt. Le celle al litio non devono essere conservate ad alta o troppo bassa tensione e di solito sono conservate a circa 3,4 V.

  1. Valutazione degli amperora

Le batterie sono classificate in Ah (amp-ora). La valutazione degli amperora è una misura dell’uscita di corrente nel tempo. Ad esempio, una batteria da 1 ampere dovrebbe essere in grado di fornire continuamente 1 ampere per un’ora.

La capacità è relativa alla dimensione della batteria, di solito è stampata su un lato. La valutazione Amp-ora determina per quanto tempo è possibile utilizzare la batteria e su quali tipi di carichi è possibile posizionare una batteria. Ricorda che l’obiettivo è far funzionare la batteria per un lungo periodo di tempo.

Ad esempio, se si dispone di una batteria da 100 ampere ora è possibile consumare 100 ampere in un’ora, ma non è consigliabile, è anche possibile assorbire 10 ampere in 10 ore o 20 ampere in 5 ore. Discutiamo in seguito anche sul motivo per cui potrebbe non essere possibile assorbire una quantità elevata di energia da alcune batterie.

  1. Grado di batteria “C”

La classificazione “C” è il numero di ampere che la batteria può fornire contemporaneamente in modo continuo, senza che la batteria si surriscaldi o venga danneggiata. Ad esempio, se la tua batteria ha una capacità di 100 Ah, sarebbe sicuro utilizzare un inverter in grado di assorbire fino a 150 ampere continuamente senza che la batteria si surriscaldi o si danneggi nel tempo. Questo è scritto sul lato della maggior parte delle batterie. Ad esempio, una batteria da 11Ah con un valore di scarica di 10C può fornire una corrente massima di: 11A (10 x C = 10 x 1,1 = 11A).

  1. Capacità di memoria (potenza)

La capacità o la potenza della batteria è misurata in chilowattora. È diversa dalla valutazione Amp-ora in quanto fornisce la capacità di accumulo totale derivata da tensione e amperora: Capacità (Watt-ora) = Voltaggio x Ah

    5. Ciclo di vita

Questo si riferisce al numero di volte in cui la batteria può essere caricata e scaricata prima che inizi a degradarsi o perda la sua capacità di mantenere la carica. La maggior parte delle batterie agli ioni di litio sono classificate a più di 2.000 cicli a seconda della marca, mentre la maggior parte del piombo acido è classificata solo a 400-500 cicli in condizioni normali.

La durata del ciclo si basa anche sulla profondità di scarica della batteria ogni volta. Se utilizzi l’80% della capacità della batteria, questa è considerata una scarica profonda e ridurrà la durata del ciclo. Il modo migliore per guardarlo è se vuoi che la tua banca duri 10 anni, dividi la durata della vita nominale per 10 e questo è il numero di volte in cui puoi caricare completamente e o scaricare completamente la batteria prima che la sua vita scada.

Ad esempio, una batteria agli ioni di litio da 100 Ah è classificata per 2.000 cicli. Ciò significa che se vuoi che il tuo banco duri 10 anni, dovrebbe essere caricata o scaricata 1.000 volte.

I passaggi per dimensionare le batterie al litio-ferro-fosfato

Le batterie al litio (e quindi anche quelle al litio-ferro-fosfato) sono un efficace dispositivo di accumulo di energia, ma devono anche fornire energia sufficiente per la tua applicazione, che tu sia in barca o in un camper. Scopri i passaggi che puoi eseguire per determinare il banco batteria giusto per la tua applicazione.

Passaggio 1: fai l’inventario di ciò di cui hai bisogno di alimentare

La prima cosa da fare quando si dimensiona la batteria è fare un inventario di tutto ciò di cui hai bisogno per alimentare le batterie e determinare il tuo fabbisogno energetico totale.

Ogni dispositivo elettronico indicherà il carico elettrico che preleva, sulla sua etichetta o sulla sua confezione. Questo carico sarà fornito in ampere o watt. Se fornisce ampere, stima, in ore, per quanto tempo questo dispositivo verrà utilizzato ogni giorno e moltiplicalo per la corrente in ampere. Questo ti darà il fabbisogno giornaliero di ampere.

Se elenchi i watt, dividi semplicemente per la tensione per ottenere la corrente in ampere. Ancora una volta, stima – in ore – quanto tempo sarà ogni giorno e moltiplicalo per la corrente in ampere. Ora hai gli ampere per ogni dispositivo. Aggiungili tutti e avrai il tuo carico di energia giornaliero. Questo determinerà la capacità della batteria di cui hai bisogno.

Passaggio 2: determinare il requisito di potenza massima in ampere o watt

Il secondo passo è determinare la potenza massima richiesta. Questo può essere fatto in ampere o watt. Poiché hai già determinato gli amplificatori nel primo passaggio, hai già tutte le informazioni di cui hai bisogno. Determinare la corrente massima necessaria sommando tutti i potenziali assorbimenti di corrente che possono aver luogo contemporaneamente. Ora conosci i requisiti attuali della tua batteria.

Indipendentemente dalla batteria che acquisti, devi essere in grado di ricaricarla. Se la tua fonte di ricarica (ad esempio caricabatterie, pannelli solari, ecc.) non è in grado di soddisfare le tue esigenze quotidiane, devi ridurre i carichi o aumentare la potenza di ricarica. In caso contrario, la batteria non si caricherà completamente e ridurrai la capacità disponibile per la successiva scarica.