Construir o seu próprio sistema de energia solar é uma forma poderosa de ganhar independência energética, reduzir as suas contas de eletricidade e diminuir a sua pegada de carbono. No centro de qualquer instalação fiável fora da rede ou de reserva está o banco de baterias - o componente que armazena a energia do sol para utilização quando os painéis não estão a produzir. Neste guia, vamos percorrer os passos essenciais para conceber, dimensionar e montar um banco de baterias utilizando baterias LiFePO₄ (fosfato de ferro e lítio) de 51,2 V e 100 Ah, garantindo segurança, desempenho e longevidade.

1. Porquê escolher LiFePO₄ para o seu banco de baterias?

A química LiFePO₄ ganhou popularidade entre os amantes da bricolage e os profissionais. Em comparação com o chumbo-ácido ou outros tipos de lítio, o LiFePO₄ oferece:

• Ciclo de vida superior: Esperar 3.000-5.000 ciclos completos antes de a capacidade se degradar visivelmente.

• Maior profundidade de descarga utilizável (DoD): Pode utilizar com segurança 80-90% de capacidade sem danificar as células.

• Segurança reforçada: O LiFePO₄ é inerentemente mais estável termicamente, resistindo à fuga térmica.

• Design leve e compacto: Cerca de metade do peso de bancos equivalentes de chumbo-ácido.

• Curva de tensão plana: Mantém a tensão estável sob carga, o que beneficia os inversores e a eletrónica sensível.

Uma bateria LiFePO₄ de 51,2 V e 100 Ah fornece 5,12 kWh de energia utilizável a 100 Ah × 51,2 V × 0,9 DoD. Isso faz dela um bloco de construção sólido para sistemas solares DIY de médio a grande porte.

2. Planeamento do sistema: Dimensionamento do banco de baterias

Antes de comprar pilhas, calcule a quantidade de armazenamento de que necessita:

1. Estimativa do consumo diário
   Some os watts-hora dos aparelhos que vai alimentar todos os dias. Por exemplo, um frigorífico (~1,2 kWh), iluminação LED (0,5 kWh) e pequenos aparelhos electrónicos (0,8 kWh) totalizam ~2,5 kWh/dia.

2. Decidir os dias de autonomia
   "Dias de autonomia" é o número de dias sem sol que se pretende cobrir. Dois dias é comum:
   > Armazenamento necessário = 2,5 kWh/dia × 2 dias = 5 kWh.

3. Conta para DoD e perdas
   Com LiFePO₄ a 90% DoD e ~5% de perdas do sistema:
   > Capacidade da bateria necessária = 5 kWh ÷ (0,9 × 0,95) ≈ 5,85 kWh.

4. Determinar o número de pilhas
   Cada unidade de 51,2 V 100 Ah armazena ~5,12 kWh utilizáveis:
   > 5,85 kWh ÷ 5,12 kWh ≈ 1,14 → arredondar para cima 2 pilhas para a margem de crescimento.

3. Componentes necessários

4. Montagem do banco de baterias

A. Segurança em primeiro lugar

• Equipamento de proteção individual: Usar luvas isoladas e óculos de proteção.

• Área de trabalho: Limpo, seco e bem ventilado. Sem detritos condutores.

• Desligar todas as fontes: Assegurar que os painéis solares, os carregadores e os inversores estão desligados.

B. Configuração mecânica

1. Baterias de posição numa prateleira ou estante resistente, deixando pelo menos 1″ de espaço livre para o fluxo de ar.

2. Colocar tapetes de isolamento sob cada bateria para evitar vibrações e proteger as superfícies.

3. Dispor os barramentos ou blocos de distribuição centralizados para minimizar o comprimento do cabo.

C. Ligações eléctricas

1. Série vs. Paralelo

   • Para 51,2 V nominais, ligam-se unidades individuais de LiFePO₄ em paralelo para aumentar as amperes-hora (não a tensão).

   • Fazer não em série estas baterias; elas já estão na tensão do sistema.

2. Cabos de interligação

   • Utilize cabos de comprimento idêntico para cada ligação paralela para garantir uma partilha uniforme da corrente.

   • Aperte os terminais com uma chave dinamométrica de acordo com as especificações do fabricante (por exemplo, 8 N-m).

3. Instalar o disjuntor/fusível CC

   • Colocar o mais próximo possível do barramento positivo.

   • Isto protege contra o risco de curto-circuito e de corrente inversa.

4. Verificar o estado do BMS

   • Verificar se o BMS indica um funcionamento normal (LED verde ou ecrã).

   • Confirmar que não existem códigos de avaria.

D. Controlos finais

• Medir a tensão de circuito aberto: Deve ler ~51,2-54,4 V, dependendo do estado da carga.

• Inspecionar o binário: Todos os olhais e barramentos estão apertados.

• Assegurar a polaridade: Trilhos positivos e negativos claramente marcados.

• Etiqueta: Data, capacidade e identificação do banco para manutenção futura.

5. Integração com o controlador de carga solar e o inversor

1. Controlador de carga solar

   • Utilize uma unidade do tipo MPPT classificada acima da corrente do seu painel solar.

   • Defina o tipo de bateria para LiFePO₄ ou "Definido pelo utilizador" com corte de carga a 54,0 V e flutuação a 53,5 V.

2. Inversor / Inversor-Carregador

   • Configure as tensões de massa, absorção e flutuação para corresponder às especificações da bateria.

   • Exemplo: Massa 54,0 V, Absorção 53,5 V, Flutuação 52,8 V.

3. Comunicação

   • Se o BMS oferecer telemetria CAN ou RS485, ligue ao controlador do sistema para monitorizar o estado de carga, as tensões das células e a temperatura em tempo real.

6. Manutenção e boas práticas

• Inspeção visual mensal: Verificar se há corrosão, cabos soltos ou inchaço.

• Controlo trimestral da tensão: Em vazio, confirmar que cada fio paralelo mede dentro de 0,05 V dos seus pares.

• Monitorização da temperatura: Mantenha o intervalo de funcionamento entre 32 °F e 120 °F. Evitar extremos.

• Actualizações de firmware: Se suportado, mantenha o firmware do BMS e do carregador atualizado.

Seguindo estes passos, o seu banco de baterias "faça você mesmo" irá fornecer um armazenamento de energia fiável e eficiente para anos de serviço fora da rede ou de reserva.

Sobre RICHYE

RICHYE A RICHYE LiFePO₄ é um fabricante profissional de baterias de lítio cujos produtos se destacam pela qualidade, desempenho, segurança e acessibilidade. Com rigorosos testes internos, química avançada de células e sistemas robustos de gerenciamento de bateria, as baterias RICHYE LiFePO₄ fornecem energia consistente e longa vida útil. Quer se trate de energia solar residencial, de armazenamento de energia comercial ou de aplicações móveis, as baterias RICHYE são concebidas de acordo com os mais elevados padrões, o que as torna uma escolha fiável para o seu sistema de energia solar.

Com um planeamento cuidadoso, uma cablagem correta e uma configuração adequada, um banco de baterias LiFePO₄ de 51,2 V e 100 Ah pode ser a espinha dorsal de uma instalação solar DIY resistente e de elevado desempenho. Desfrute da liberdade de uma energia limpa e armazenada - concebida e construída por si.