Costruire il proprio sistema di energia solare è un modo efficace per ottenere l'indipendenza energetica, ridurre le bollette elettriche e ridurre l'impronta di carbonio. Al centro di ogni installazione affidabile off-grid o di backup si trova il banco di batterie, il componente che immagazzina l'energia del sole per utilizzarla quando i pannelli non producono. In questa guida illustreremo i passaggi essenziali per progettare, dimensionare e assemblare un banco di batterie utilizzando batterie LiFePO₄ (litio ferro fosfato) da 51,2 V 100 Ah, garantendo sicurezza, prestazioni e durata.

1. Perché scegliere LiFePO₄ per la vostra batteria?

La chimica LiFePO₄ è diventata molto popolare tra gli amanti del fai da te e i professionisti. Rispetto alle batterie al piombo o ad altri tipi di litio, la LiFePO₄ offre:

• Durata del ciclo superiore: Prevedere 3.000-5.000 cicli completi prima che la capacità si deteriori sensibilmente.

• Maggiore profondità di scarico utilizzabile (DoD): È possibile prelevare in modo sicuro 80-90% di capacità senza danneggiare le celle.

• Maggiore sicurezza: La LiFePO₄ è intrinsecamente più stabile dal punto di vista termico e resiste al runaway termico.

• Design leggero e compatto: Circa la metà del peso delle equivalenti banche al piombo.

• Curva di tensione piatta: Mantiene stabile la tensione sotto carico, a vantaggio degli inverter e dell'elettronica sensibile.

Una batteria LiFePO₄ da 51,2 V e 100 Ah fornisce 5,12 kWh di energia utilizzabile a 100 Ah × 51,2 V × 0,9 DoD. Ciò la rende un solido elemento di costruzione per sistemi solari fai-da-te di medie e grandi dimensioni.

2. Pianificazione del sistema: Dimensionamento del banco batterie

Prima di acquistare le batterie, calcolate la quantità di spazio di cui avete bisogno:

1. Stimare il consumo giornaliero
   Sommate i wattora degli elettrodomestici che alimenterete ogni giorno. Ad esempio, un frigorifero (~1,2 kWh), l'illuminazione a LED (0,5 kWh) e piccoli apparecchi elettronici (0,8 kWh) totalizzano ~2,5 kWh/giorno.

2. Decidere i giorni di autonomia
   "Giorni di autonomia" è il numero di giorni senza sole che si desidera coprire. Due giorni sono comuni:
   > Accumulo richiesto = 2,5 kWh/giorno × 2 giorni = 5 kWh.

3. Contabilizzazione del DoD e delle perdite
   Con LiFePO₄ a 90% DoD e ~5% perdite di sistema:
   > Capacità della batteria necessaria = 5 kWh ÷ (0,9 × 0,95) ≈ 5,85 kWh.

4. Determinare il numero di batterie
   Ogni unità da 51,2 V 100 Ah immagazzina ~5,12 kWh utilizzabili:
   > 5,85 kWh ÷ 5,12 kWh ≈ 1,14 → arrotondare a 2 batterie per il margine di crescita.

3. Componenti necessari

4. Assemblaggio del gruppo batteria

A. La sicurezza prima di tutto

• Dispositivi di protezione individuale: Indossare guanti isolanti e occhiali di sicurezza.

• Area di lavoro: Ambiente chiaro, asciutto e ben ventilato. Assenza di detriti conduttivi.

• Scollegare tutte le fonti: Assicurarsi che i pannelli solari, i caricabatterie e gli inverter siano spenti.

B. Layout meccanico

1. Batterie di posizione su uno scaffale o un rack robusto, lasciando uno spazio libero di almeno 1″ per il flusso d'aria.

2. Posizionare i tappetini isolanti sotto ogni batteria per evitare vibrazioni e proteggere le superfici.

3. Disporre le sbarre o blocchi di distribuzione in posizione centrale per ridurre al minimo la lunghezza dei cavi.

C. Collegamenti elettrici

1. Serie vs. parallelo

   • Per 51,2 V nominali, si cablano le singole unità LiFePO₄ in parallelo per aumentare gli ampere (non la tensione).

   • Fare non Queste batterie sono già a tensione di sistema.

2. Cavi di interconnessione

   • Utilizzare cavi di lunghezza identica per ogni collegamento in parallelo per garantire una condivisione uniforme della corrente.

   • Serrare i terminali con una chiave dinamometrica secondo le specifiche del produttore (ad esempio, 8 N-m).

3. Installare un interruttore/fusibile CC

   • Posizionarlo il più vicino possibile al bus positivo.

   • Questo protegge dal rischio di cortocircuito e di corrente inversa.

4. Verificare lo stato del BMS

   • Verificare che il BMS indichi un funzionamento normale (LED verde o display).

   • Confermare l'assenza di codici di guasto.

D. Controlli finali

• Misurare la tensione a circuito aperto: Dovrebbe leggere ~51,2-54,4 V a seconda dello stato di carica.

• Ispezione della coppia: Tutti i capicorda e le sbarre sono ben saldi.

• Assicurare la polarità: Binari positivi e negativi chiaramente contrassegnati.

• Etichetta: Data, capacità e identificazione della banca per la manutenzione futura.

5. Integrazione con regolatore di carica solare e inverter

1. Regolatore di carica solare

   • Utilizzare un'unità di tipo MPPT con una potenza superiore alla corrente del campo solare.

   • Impostare il tipo di batteria su LiFePO₄ o "Definito dall'utente", con interruzione della carica a 54,0 V e fluttuazione a 53,5 V.

2. Inverter / Caricabatterie inverter

   • Configurare le tensioni di massa, di assorbimento e di galleggiamento in base alle specifiche della batteria.

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

3. Comunicazione

   • Se il BMS offre la telemetria CAN o RS485, collegarlo al controller del sistema per monitorare lo stato di carica, le tensioni delle celle e la temperatura in tempo reale.

6. Manutenzione e buone pratiche

• Ispezione visiva mensile: Verificare la presenza di corrosione, cavi allentati o rigonfiamenti.

• Controllo trimestrale della tensione: A vuoto, verificare che ogni stringa in parallelo misuri entro 0,05 V dai suoi compagni.

• Monitoraggio della temperatura: Mantenere l'intervallo di funzionamento tra 32 °F e 120 °F. Evitare gli estremi.

• Aggiornamenti del firmware: Se supportato, mantenere aggiornato il firmware del BMS e del caricabatterie.

Seguendo questi passaggi, il vostro banco di batterie fai da te fornirà un accumulo di energia affidabile ed efficiente per anni di servizio off-grid o di backup.

Informazioni su RICHYE

RICCO è un produttore professionale di batterie al litio i cui prodotti eccellono per qualità, prestazioni, sicurezza e convenienza. Grazie ai rigorosi test interni, alla chimica avanzata delle celle e ai robusti sistemi di gestione delle batterie, le batterie RICHYE LiFePO₄ offrono una potenza costante e una lunga durata. Sia che si tratti di impianti solari residenziali, di stoccaggio di energia commerciale o di applicazioni mobili, le batterie RICHYE sono progettate secondo gli standard più elevati e rappresentano una scelta affidabile per il vostro sistema di energia solare.

Con un'attenta pianificazione, un cablaggio corretto e una configurazione adeguata, un banco di batterie LiFePO₄ da 51,2 V e 100 Ah può essere la spina dorsale di un impianto solare fai da te resistente e ad alte prestazioni. Godetevi la libertà dell'energia pulita e immagazzinata, progettata e costruita da voi.