Construya su propio sistema de energía solar es una forma de ganar independencia energética, reducir las facturas de electricidad y disminuir la huella de carbono. En el corazón de toda instalación fiable aislada o de respaldo se encuentra el banco de baterías, el componente que almacena la energía solar para utilizarla cuando los paneles no están produciendo. En esta guía, recorreremos los pasos esenciales para diseñar, dimensionar y montar un banco de baterías con baterías LiFePO₄ (fosfato de hierro y litio) de 51,2 V y 100 Ah, garantizando seguridad, rendimiento y longevidad.

1. Por qué elegir LiFePO₄ para su banco de baterías?

La química LiFePO₄ ha ganado popularidad tanto entre los aficionados al bricolaje como entre los profesionales. En comparación con el plomo-ácido u otros tipos de litio, LiFePO₄ ofrece:

• Vida útil superior: Entre 3.000 y 5.000 ciclos completos antes de que la capacidad se degrade notablemente.

• Mayor profundidad útil de descarga (DoD): Puedes extraer con seguridad 80-90% de capacidad sin dañar las células.

• Mayor seguridad: LiFePO₄ es intrínsecamente más estable térmicamente, resistiendo el desbordamiento térmico.

• Diseño ligero y compacto: Aproximadamente la mitad del peso de las baterías de plomo equivalentes.

• Curva de tensión plana: Mantiene la tensión estable bajo carga, lo que beneficia a los inversores y a los componentes electrónicos sensibles.

Una batería LiFePO₄ de 51,2 V y 100 Ah proporciona 5,12 kWh de energía utilizable a 100 Ah × 51,2 V × 0,9 DoD. Esto la convierte en un sólido bloque de construcción para sistemas solares de bricolaje de tamaño medio-grande.

2. Planificación del sistema: Dimensionamiento del banco de baterías

Antes de comprar pilas, calcula cuánto almacenamiento necesitas:

1. Estimar el consumo diario
   Suma los vatios-hora de los electrodomésticos que alimentarás cada día. Por ejemplo, un frigorífico (~1,2 kWh), iluminación LED (0,5 kWh) y pequeños aparatos electrónicos (0,8 kWh) suman un total de ~2,5 kWh/día.

2. Decidir los días de autonomía
   "Días de autonomía" es el número de días sin sol que quieres cubrir. Dos días es lo habitual:
   > Almacenamiento necesario = 2,5 kWh/día × 2 días = 5 kWh.

3. Cuenta de DoD y pérdidas
   Con LiFePO₄ a 90% de DoD y ~5% de pérdidas del sistema:
   > Capacidad de batería necesaria = 5 kWh ÷ (0,9 × 0,95) ≈ 5,85 kWh.

4. Determinar el número de pilas
   Cada unidad de 51,2 V 100 Ah almacena ~5,12 kWh utilizables:
   > 5,85 kWh ÷ 5,12 kWh ≈ 1,14 → redondear al alza 2 pilas para el margen de crecimiento.

3. Componentes que necesitará

4. Montaje del banco de baterías

A. La seguridad ante todo

• Equipos de protección individual: Llevar guantes aislantes y gafas de protección.

• Área de trabajo: Despejado, seco y bien ventilado. Sin residuos conductores.

• Desconectar todas las fuentes: Asegúrese de que los paneles solares, cargadores e inversores están apagados.

B. Disposición mecánica

1. Baterías de posición en un estante o bastidor resistente, dejando al menos 1″ de espacio libre alrededor para el flujo de aire.

2. Colocar esteras aislantes debajo de cada batería para evitar vibraciones y proteger las superficies.

3. Disposición de las barras colectoras o bloques de distribución en el centro para minimizar la longitud de los cables.

C. Conexiones eléctricas

1. Serie frente a paralelo

   • Para 51,2 V nominales, se conectan las unidades individuales de LiFePO₄ en en paralelo para aumentar los amperios-hora (no la tensión).

   • Hacer no en serie estas baterías; ya están a la tensión del sistema.

2. Cables de interconexión

   • Utilice cables de longitud idéntica para cada enlace paralelo para garantizar un reparto uniforme de la corriente.

   • Apriete los terminales con una llave dinamométrica según las especificaciones del fabricante (por ejemplo, 8 N-m).

3. Instalar disyuntor/fusible de CC

   • Colóquelo lo más cerca posible del bus positivo.

   • Esto protege contra el riesgo de cortocircuito y corriente inversa.

4. Verificar el estado del BMS

   • Compruebe que el SGE indica un funcionamiento normal (LED verde o pantalla).

   • Confirmar que no hay códigos de avería.

D. Comprobaciones finales

• Medir la tensión en circuito abierto: Debe indicar ~51,2-54,4 V dependiendo del estado de carga.

• Inspeccionar el par de apriete: Todas las orejetas y barras colectoras ajustadas.

• Garantizar la polaridad: Carriles positivo y negativo claramente marcados.

• Etiqueta: Fecha, capacidad e identificación del banco para su futuro mantenimiento.

5. Integración con el regulador de carga solar y el inversor

1. Regulador de carga solar

   • Utilice una unidad de tipo MPPT con una potencia nominal superior a la corriente de su campo solar.

   • Ajuste el tipo de batería a LiFePO₄ o "Definido por el usuario" con corte de carga a 54,0 V y flotación a 53,5 V.

2. Inversor / Inversor-cargador

   • Configure las tensiones de masa, absorción y flotación para que coincidan con las especificaciones de la batería.

   • Ejemplo: Bulk 54,0 V, Absorb 53,5 V, Float 52,8 V.

3. Comunicación

   • Si el BMS ofrece telemetría CAN o RS485, conéctelo al controlador del sistema para supervisar el estado de carga, los voltajes de las células y la temperatura en tiempo real.

6. Mantenimiento y buenas prácticas

• Inspección visual mensual: Busque corrosión, cables sueltos o hinchazón.

• Comprobación trimestral de la tensión: En vacío, confirme que cada cadena paralela mide con una diferencia de 0,05 V respecto a sus compañeras.

• Control de la temperatura: Mantenga el rango de funcionamiento entre 32 °F y 120 °F. Evite los extremos.

• Actualizaciones de firmware: Si es compatible, mantenga actualizados el firmware del BMS y del cargador.

Siguiendo estos pasos, su banco de baterías de bricolaje le proporcionará un almacenamiento de energía fiable y eficiente para años de servicio fuera de la red o de reserva.

Acerca de RICHYE

Rico es un fabricante profesional de baterías de litio cuyos productos destacan por su calidad, rendimiento, seguridad y asequibilidad. Gracias a sus rigurosas pruebas internas, su avanzada química celular y sus robustos sistemas de gestión de baterías, las baterías LiFePO₄ de RICHYE ofrecen una potencia constante y una larga vida útil. Ya sea para energía solar residencial, almacenamiento de energía comercial o aplicaciones móviles, las baterías RICHYE están diseñadas con los más altos estándares, lo que las convierte en una opción de confianza para su sistema de energía solar.

Con una planificación cuidadosa, un cableado correcto y una configuración adecuada, un banco de baterías LiFePO₄ de 51,2 V y 100 Ah puede ser la columna vertebral de una instalación solar DIY resistente y de alto rendimiento. Disfruta de la libertad de una energía limpia y almacenada, diseñada y construida por ti.