Постройте свой собственный система солнечной энергии это эффективный способ обрести энергетическую независимость, уменьшить счета за электричество и сократить углеродный след. В основе каждой надежной автономной или резервной установки лежит аккумуляторная батарея - компонент, который хранит солнечную энергию для использования, когда панели не производят энергию. В этом руководстве мы рассмотрим основные шаги по проектированию, определению размеров и сборке аккумуляторной батареи с использованием LiFePO₄ (литий-железо-фосфатных) батарей 51,2 В 100 Ач, обеспечивающих безопасность, производительность и долговечность.

1. Почему стоит выбрать LiFePO₄ для вашего аккумулятора?

Химия LiFePO₄ набирает популярность как среди любителей, так и среди профессионалов. По сравнению со свинцово-кислотными или другими типами литиевых аккумуляторов, LiFePO₄ предлагает:

• Превосходный срок службы: Ожидайте 3 000-5 000 полных циклов до заметного снижения емкости.

• Большая полезная глубина разгрузки (DoD): Вы можете безопасно использовать 80-90% емкости без вреда для элементов.

• Повышенная безопасность: LiFePO₄ по своей природе более термостабильны и устойчивы к тепловому удару.

• Легкая, компактная конструкция: Примерно в два раза меньше веса аналогичных свинцово-кислотных аккумуляторов.

• Плоская кривая напряжения: Поддерживает стабильное напряжение под нагрузкой, что благоприятно сказывается на инверторах и чувствительной электронике.

Аккумулятор LiFePO₄ на 51,2 В емкостью 100 А-ч обеспечивает 5,12 кВт-ч полезной энергии при 100 А-ч × 51,2 В × 0,9 DoD. Это делает ее надежным строительным блоком для средних и больших солнечных систем DIY.

2. Планирование системы: Определение размера аккумуляторной батареи

Прежде чем покупать аккумуляторы, рассчитайте, какой объем памяти вам необходим:

1. Рассчитайте ежедневное потребление
   Сложите ватт-часы приборов, которые вы будете использовать каждый день. Например, холодильник (~1,2 кВт-ч), светодиодное освещение (0,5 кВт-ч) и мелкая электроника (0,8 кВт-ч) - всего ~2,5 кВт-ч в день.

2. Определите дни автономии
   "Дни автономии" - это количество бессолнечных дней, которые вы хотите покрыть. Обычно используется два дня:
   > Необходимый запас = 2,5 кВт-ч/день × 2 дня = 5 кВт-ч.

3. Учет расходов и потерь в DoD
   С LiFePO₄ при 90% DoD и ~5% системных потерь:
   > Необходимая емкость аккумулятора = 5 кВт-ч ÷ (0,9 × 0,95) ≈ 5,85 кВт-ч.

4. Определите количество батарей
   Каждый блок 51,2 В 100 Ач хранит ~5,12 кВт-ч полезной энергии:
   > 5,85 кВт-ч ÷ 5,12 кВт-ч ≈ 1,14 → округлить до 2 батареи для маржи роста.

3. Компоненты, которые вам понадобятся

4. Сборка аккумуляторной батареи

A. Безопасность превыше всего

• Средства индивидуальной защиты: Наденьте изолированные перчатки и защитные очки.

• Рабочая зона: Чистое, сухое и хорошо проветриваемое помещение. Отсутствие токопроводящего мусора.

• Отключите все источники: Убедитесь, что солнечные панели, зарядные устройства и инверторы выключены.

B. Механическая компоновка

1. Позиционные батареи на прочной полке или стойке, оставляя вокруг не менее 1″ свободного пространства для потока воздуха.

2. Уложите изоляционные маты под каждой батареей для предотвращения вибрации и защиты поверхностей.

3. Расположите шины или распределительных блоков по центру, чтобы минимизировать длину кабеля.

C. Электрические соединения

1. Последовательные и параллельные

   • Для номинального напряжения 51,2 В вы подключаете отдельные блоки LiFePO₄ в параллельно для увеличения ампер-часов (не напряжения).

   • Делать не установите эти батареи в серию; они уже находятся под напряжением системы.

2. Соединительные кабели

   • Используйте кабели одинаковой длины для каждого параллельного соединения, чтобы обеспечить равномерное распределение тока.

   • Затяните клеммы динамометрическим ключом в соответствии со спецификациями производителя (например, 8 Н-м).

3. Установите выключатель/предохранитель постоянного тока

   • Расположите как можно ближе к положительной шине.

   • Это защищает от риска короткого замыкания и обратного тока.

4. Проверьте состояние BMS

   • Убедитесь, что BMS показывает нормальную работу (зеленый светодиод или дисплей).

   • Убедитесь в отсутствии кодов неисправностей.

D. Заключительные проверки

• Измерьте напряжение разомкнутой цепи: В зависимости от степени заряда должно быть ~51,2-54,4 В.

• Проверьте момент затяжки: Все наконечники и шины плотно прилегают.

• Убедитесь в полярности: Положительные и отрицательные шины четко обозначены.

• Этикетка: Дата, емкость и идентификатор банка для дальнейшего обслуживания.

5. Интеграция с контроллером заряда солнечной батареи и инвертором

1. Контроллер заряда солнечных батарей

   • Используйте устройство типа MPPT, рассчитанное на ток, превышающий силу тока вашей солнечной батареи.

   • Установите тип аккумулятора LiFePO₄ или "Пользовательский" с отключением заряда при 54,0 В и плавающим значением 53,5 В.

2. Инвертор / инвертор-зарядное устройство

   • Настройте массовое, абсорбционное и плавающее напряжения в соответствии с техническими характеристиками батареи.

   • Пример: Bulk 54,0 В, Absorb 53,5 В, Float 52,8 В.

3. Общение

   • Если BMS поддерживает телеметрию по CAN или RS485, подключитесь к системному контроллеру, чтобы отслеживать состояние заряда, напряжение элементов и температуру в режиме реального времени.

6. Техническое обслуживание и лучшие практики

• Ежемесячный визуальный осмотр: Проверьте, нет ли коррозии, ослабленных проводов или вздутий.

• Ежеквартальная проверка напряжения: При отсутствии нагрузки убедитесь, что напряжение в каждой параллельной нити не превышает 0,05 В.

• Контроль температуры: Поддерживайте рабочий диапазон между 32 °F и 120 °F. Избегайте экстремальных значений.

• Обновления прошивки: Если поддерживается, обновляйте прошивку BMS и зарядного устройства.

Следуя этим шагам, ваш DIY-аккумулятор обеспечит надежное и эффективное хранение энергии в течение многих лет автономной или резервной работы.

О РИЧЬЕ

РИЧЬЕ является профессиональным производителем литиевых батарей, чья продукция отличается качеством, производительностью, безопасностью и доступностью. Благодаря тщательному внутреннему тестированию, передовому химическому составу элементов и надежным системам управления батареями, литиевые батареи RICHYE обеспечивают стабильную мощность и длительный срок службы. Батареи RICHYE разработаны в соответствии с самыми высокими стандартами и являются надежным выбором для систем солнечной энергетики, будь то жилые солнечные батареи, коммерческие накопители энергии или мобильные приложения.

При тщательном планировании, правильном подключении и надлежащей конфигурации аккумуляторная батарея LiFePO₄ емкостью 51,2 В 100 Ач может стать основой надежной и высокопроизводительной солнечной установки DIY. Наслаждайтесь свободой чистой, накопленной энергии, разработанной и созданной вами.