Budowanie własnego system zasilania energią słoneczną to skuteczny sposób na uzyskanie niezależności energetycznej, obniżenie rachunków za energię elektryczną i zmniejszenie śladu węglowego. Sercem każdej niezawodnej instalacji off-grid lub zapasowej jest bateria akumulatorów - komponent, który przechowuje energię słoneczną do wykorzystania, gdy panele nie produkują energii. W tym przewodniku omówimy podstawowe kroki projektowania, wymiarowania i montażu banku akumulatorów przy użyciu akumulatorów LiFePO₄ (litowo-żelazowo-fosforanowych) 51,2 V 100 Ah, zapewniając bezpieczeństwo, wydajność i długowieczność.

1. Dlaczego warto wybrać LiFePO₄ dla swojego banku akumulatorów?

Chemia LiFePO₄ zyskała na popularności zarówno wśród majsterkowiczów, jak i profesjonalistów. W porównaniu do akumulatorów kwasowo-ołowiowych lub innych typów litowych, LiFePO₄ oferuje:

• Doskonała żywotność: Należy spodziewać się 3000-5000 pełnych cykli przed zauważalnym spadkiem pojemności.

• Większa użyteczna głębokość zrzutu (DoD): Można bezpiecznie pobierać 80-90% pojemności bez szkody dla ogniw.

• Zwiększone bezpieczeństwo: LiFePO₄ jest z natury bardziej stabilny termicznie, odporny na ucieczkę termiczną.

• Lekka, kompaktowa konstrukcja: Mniej więcej o połowę lżejsze niż równoważne akumulatory kwasowo-ołowiowe.

• Płaska krzywa napięcia: Utrzymuje stabilne napięcie pod obciążeniem, co jest korzystne dla falowników i wrażliwej elektroniki.

Akumulator LiFePO₄ 51,2 V 100 Ah dostarcza 5,12 kWh energii użytkowej przy 100 Ah × 51,2 V × 0,9 DoD. To sprawia, że jest to solidny budulec dla średnich i dużych systemów solarnych DIY.

2. Planowanie systemu: Dobór rozmiaru baterii

Przed zakupem akumulatorów należy obliczyć potrzebną ilość pamięci:

1. Oszacowanie dziennego zużycia
   Zsumuj watogodziny urządzeń, które będziesz zasilać każdego dnia. Na przykład, lodówka (~1,2 kWh), oświetlenie LED (0,5 kWh) i mała elektronika (0,8 kWh) łącznie ~2,5 kWh/dzień.

2. Wyznaczanie dni autonomii
   "Dni autonomii" to liczba bezsłonecznych dni, które mają być objęte ochroną. Zazwyczaj są to dwa dni:
   > Wymagane przechowywanie = 2,5 kWh/dzień × 2 dni = 5 kWh.

3. Rozliczenie DoD i strat
   Z LiFePO₄ przy 90% DoD i ~5% strat systemowych:
   > Wymagana pojemność akumulatora = 5 kWh ÷ (0,9 × 0,95) ≈ 5,85 kWh.

4. Określenie liczby akumulatorów
   Każda jednostka 51,2 V 100 Ah przechowuje ~5,12 kWh energii użytkowej:
   > 5,85 kWh ÷ 5,12 kWh ≈ 1,14 → zaokrąglić w górę do 2 akumulatory dla marży wzrostu.

3. Potrzebne komponenty

4. Montaż baterii akumulatorów

A. Bezpieczeństwo przede wszystkim

• Środki ochrony indywidualnej: Nosić izolowane rękawice i okulary ochronne.

• Obszar roboczy: Czyste, suche i dobrze wentylowane. Brak zanieczyszczeń przewodzących prąd.

• Odłącz wszystkie źródła: Upewnij się, że panele słoneczne, ładowarki i falowniki są wyłączone.

B. Układ mechaniczny

1. Akumulatory pozycyjne na solidnej półce lub stojaku, pozostawiając co najmniej 1″ wolnej przestrzeni dla przepływu powietrza.

2. Umieść maty izolacyjne pod każdą baterią, aby zapobiec wibracjom i chronić powierzchnie.

3. Rozmieszczenie szyn zbiorczych lub bloki dystrybucyjne centralnie, aby zminimalizować długość kabla.

C. Połączenia elektryczne

1. Szeregowy vs. Równoległy

   • Aby uzyskać napięcie znamionowe 51,2 V, poszczególne jednostki LiFePO₄ należy podłączyć w następujący sposób równoległy aby zwiększyć amperogodziny (nie napięcie).

   • Do nie szeregować te akumulatory; są one już pod napięciem systemowym.

2. Kable połączeniowe

   • Używaj kabli o identycznej długości dla każdego łącza równoległego, aby zapewnić równomierny podział prądu.

   • Dokręcić zaciski kluczem dynamometrycznym zgodnie ze specyfikacją producenta (np. 8 N-m).

3. Zainstalować wyłącznik/bezpiecznik DC

   • Umieść jak najbliżej szyny dodatniej.

   • Chroni to przed ryzykiem zwarcia i prądu wstecznego.

4. Weryfikacja statusu BMS

   • Sprawdź, czy system BMS wskazuje normalne działanie (zielona dioda LED lub wyświetlacz).

   • Potwierdź brak kodów usterek.

D. Kontrole końcowe

• Pomiar napięcia w obwodzie otwartym: Odczyt powinien wynosić ~51,2-54,4 V w zależności od stanu naładowania.

• Kontrola momentu obrotowego: Wszystkie uchwyty i szyny zbiorcze dobrze zamocowane.

• Zapewnić biegunowość: Szyny dodatnia i ujemna wyraźnie oznaczone.

• Etykieta: Data, pojemność i identyfikacja banku na potrzeby przyszłej konserwacji.

5. Integracja z kontrolerem ładowania i falownikiem solarnym

1. Kontroler ładowania słonecznego

   • Użyj urządzenia typu MPPT o mocy znamionowej przekraczającej natężenie prądu paneli słonecznych.

   • Ustaw typ akumulatora na LiFePO₄ lub "Zdefiniowany przez użytkownika" z odcięciem ładowania przy 54,0 V i pływakiem przy 53,5 V.

2. Falownik / falownik-ładowarka

   • Skonfiguruj napięcia masowe, absorpcyjne i pływające, aby dopasować je do specyfikacji akumulatora.

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

3. Komunikacja

   • Jeśli system BMS oferuje telemetrię CAN lub RS485, podłącz go do kontrolera systemu, aby monitorować stan naładowania, napięcie ogniw i temperaturę w czasie rzeczywistym.

6. Konserwacja i najlepsze praktyki

• Comiesięczna kontrola wizualna: Poszukaj korozji, luźnych kabli lub obrzęków.

• Kwartalna kontrola napięcia: Bez obciążenia sprawdź, czy każdy równoległy ciąg mierzy w granicach 0,05 V od swoich odpowiedników.

• Monitorowanie temperatury: Zakres roboczy powinien wynosić od 32°F do 120°F. Unikać skrajności.

• Aktualizacje oprogramowania układowego: Aktualizuj oprogramowanie sprzętowe BMS i ładowarki, jeśli jest obsługiwane.

Postępując zgodnie z tymi krokami, bateria akumulatorów DIY zapewni niezawodne, wydajne magazynowanie energii przez lata pracy poza siecią lub w trybie zapasowym.

O RICHYE

RICHYE to profesjonalny producent baterii litowych, którego produkty wyróżniają się jakością, wydajnością, bezpieczeństwem i przystępną ceną. Dzięki rygorystycznym testom wewnętrznym, zaawansowanej chemii ogniw i solidnym systemom zarządzania bateriami, baterie RICHYE LiFePO₄ zapewniają stałą moc i długą żywotność. Niezależnie od tego, czy chodzi o domowe systemy solarne, komercyjne magazyny energii, czy aplikacje mobilne, akumulatory RICHYE są zaprojektowane zgodnie z najwyższymi standardami, dzięki czemu są godnym zaufania wyborem dla systemu zasilania energią słoneczną.

Dzięki starannemu planowaniu, prawidłowemu okablowaniu i odpowiedniej konfiguracji, bateria LiFePO₄ 51,2 V 100 Ah może stanowić podstawę odpornej, wysokowydajnej instalacji solarnej DIY. Ciesz się wolnością czystej, zmagazynowanej energii - zaprojektowanej i zbudowanej przez Ciebie.