En la actualidad's sistemas de almacenamiento de energíaSeleccionar el tipo correcto de batería es crucial, especialmente en aplicaciones residenciales, comerciales e industriales. Ya sea para almacenar energía de sistemas solares o para alimentar vehículos eléctricos (VE), el voltaje de la batería juega un papel importante en la determinación del sistema.'Eficiencia, seguridad y costo. Las baterías de alto voltaje (AT) y bajo voltaje (BT) son dos opciones comunes, cada una con ventajas y usos únicos. Entonces, al construir o actualizar su sistema de almacenamiento de energía, ¿cómo elegir el mejor tipo de batería? En este artículo,...'Analizaremos en profundidad las diferencias entre las baterías de alto voltaje y de bajo voltaje para ayudarle a tomar una decisión informada.

¿Qué es una batería de alto voltaje (HV)?

En el contexto de los sistemas de almacenamiento de energía, solemos definir un sistema de baterías con una tensión nominal de entre 90 V y 1000 V como un sistema de alta tensión. Este tipo de sistema de almacenamiento de energía se utiliza a menudo para necesidades energéticas mayores, como el almacenamiento de energía comercial e industrial, estaciones de carga de vehículos eléctricos, etc. En combinación con un inversor híbrido trifásico, puede gestionar cargas de alta potencia y proporcionar mayor eficiencia y rendimiento en sistemas que requieren grandes cantidades de energía durante un largo periodo de tiempo.

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¿Cuáles son las ventajas de las baterías de alto voltaje?

Mayor eficiencia de transmisión

Una de las ventajas de las baterías de alto voltaje es la mayor eficiencia de transferencia de energía del sistema de almacenamiento. En aplicaciones con mayor demanda de energía, el aumento de voltaje implica que el sistema de almacenamiento requiere menos corriente para suministrar la misma cantidad de energía, lo que reduce la cantidad de calor generado por el funcionamiento del sistema de baterías y evita pérdidas innecesarias de energía. Este aumento de eficiencia es especialmente importante para sistemas de almacenamiento de energía de más de 100 kWh.

Mayor escalabilidad 

Los sistemas de baterías de alto voltaje también son escalables, pero generalmente se basan en capacidades de batería mayores, que van desde 15 kWh a 200 kWh para un solo paquete de baterías, lo que los convierte en la opción preferida para pequeños fabricantes, parques solares, energía comunitaria, microrredes y más.

Reducción del tamaño y el coste del cable

Debido al aumento de voltaje, la misma cantidad de energía produce menos corriente, por lo que los sistemas de baterías de alto voltaje no necesitan hacer más disipadores y por lo tanto solo necesitan utilizar cables de menor tamaño, lo que ahorra costos de material y reduce en gran medida la complejidad de la instalación.

Mejor rendimiento en aplicaciones de alta potencia

En estaciones de carga de vehículos eléctricos, fabricantes industriales y aplicaciones de almacenamiento de energía a escala de red, que a menudo implican salidas de alta potencia, los sistemas de baterías de alto voltaje son muy buenos para manejar grandes sobrecargas de energía, lo que puede mejorar en gran medida la estabilidad y confiabilidad del consumo de energía de una organización, protegiendo así cargas críticas, mejorando la eficiencia y reduciendo costos.

Desventajas de los sistemas de baterías de alto voltaje

Por supuesto, todo tiene dos caras y los sistemas de baterías de alto voltaje tienen sus propios inconvenientes:

Riesgos de seguridad

La mayor desventaja de los sistemas de baterías de alto voltaje es el mayor riesgo que conllevan. Al operar e instalar un sistema de baterías de alto voltaje, es necesario usar ropa aislante y protectora para evitar el riesgo de descarga eléctrica.

CONSEJOS: Los sistemas de baterías de alto voltaje requieren procedimientos de seguridad más estrictos, que incluyen protección de circuitos especializados, herramientas aisladas y técnicos de instalación y mantenimiento capacitados.

Costos iniciales más altos

Si bien los sistemas de almacenamiento de energía de alto voltaje mejoran la eficiencia de las baterías y la conversión de energía, la complejidad de los componentes del sistema (equipos de seguridad adicionales y características de protección) incrementa el costo inicial de la inversión. Cada sistema de alto voltaje cuenta con su propia caja de alto voltaje con una arquitectura maestro-esclavo para la adquisición y el control de datos de la batería, mientras que los sistemas de baterías de bajo voltaje no cuentan con una caja de alto voltaje.

¿Qué es una batería de bajo voltaje?

En aplicaciones de almacenamiento de energía, las baterías que suelen operar entre 12 V y 60 V se denominan baterías de bajo voltaje y se utilizan comúnmente en soluciones solares aisladas de la red, como baterías para vehículos recreativos, almacenamiento de energía residencial, estaciones base de telecomunicaciones y sistemas UPS. Los sistemas de baterías más comunes para el almacenamiento de energía residencial suelen ser de 48 V o 51,2 V. Al ampliar la capacidad con un sistema de baterías de bajo voltaje, las baterías solo pueden conectarse en paralelo, por lo que el voltaje del sistema no varía. Las baterías de bajo voltaje se utilizan a menudo cuando la seguridad, la facilidad de instalación y la asequibilidad son factores clave, especialmente en sistemas que no requieren una gran cantidad de energía de salida sostenida.

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Ventajas de las baterías de bajo voltaje

Seguridad mejorada

La seguridad suele ser una de las principales consideraciones para los propietarios de viviendas al elegir un sistema de almacenamiento de energía, y los sistemas de baterías de bajo voltaje son los preferidos por su seguridad inherente. Los niveles de bajo voltaje son eficaces para reducir el riesgo de las baterías, tanto durante la instalación, el uso y el mantenimiento, lo que las ha convertido en el tipo de batería más común y utilizado para aplicaciones de almacenamiento de energía en el hogar.

Economía superior

Las baterías de bajo voltaje son más rentables debido a sus menores requisitos de BMS y a su tecnología más avanzada, lo que las hace más económicas. Asimismo, el diseño y la instalación de las baterías de bajo voltaje son más sencillos y los requisitos de instalación son menores, lo que permite a los instaladores entregar con mayor rapidez y ahorrar en costos de instalación.

Adecuado para almacenamiento de energía a pequeña escala

Para propietarios de viviendas con paneles solares en azoteas o negocios que necesitan energía de respaldo para sistemas críticos, las baterías de bajo voltaje son una solución de almacenamiento de energía confiable y eficiente. La capacidad de almacenar el exceso de energía solar durante el día y utilizarla durante las horas punta o cortes de electricidad es una gran ventaja, ya que permite a los usuarios ahorrar en costos de energía y reducir la dependencia de la red eléctrica.

Desventajas de los sistemas de baterías de bajo voltaje

Menor eficiencia

La eficiencia de la transferencia de energía es generalmente menor que la de los sistemas de baterías de alto voltaje debido a la mayor corriente requerida para entregar la misma cantidad de energía, lo que genera temperaturas más altas en los cables y conexiones, así como en las celdas internas, lo que resulta en una pérdida de energía innecesaria.

Mayores costos de expansión

Los sistemas de baterías de bajo voltaje se expanden mediante la conexión en paralelo, de modo que el voltaje del sistema se mantiene constante, pero la corriente se multiplica. Por lo tanto, en instalaciones en paralelo múltiples se necesitan cables más gruesos para manejar las corrientes más altas, lo que resulta en mayores costos de material, y cuanto más paralelo sea el sistema, más compleja será la instalación. Generalmente, si se conectan más de dos baterías en paralelo, recomendamos a los clientes utilizar barras o cajas de distribución para la instalación. 

Escalabilidad limitada

Los sistemas de baterías de bajo voltaje tienen una escalabilidad limitada, ya que con el aumento del número de baterías, la eficiencia del sistema disminuye cada vez más, y la información entre baterías, que recopila grandes cantidades de datos, también se ralentiza. Por lo tanto, para sistemas de almacenamiento de energía de mayor tamaño, se recomienda utilizar sistemas de baterías de alto voltaje para mayor confiabilidad.

Diferencia entre baterías de alto voltaje y de bajo voltaje

Comparación de datos de baterías de alta y baja tensión

Imagen
Tipo	B-LFEP48-100E	Caja de cerillas HVS
Voltaje nominal (V)	51.2	409.6
Capacidad nominal (Wh)	20.48	21.29
Dimensiones (mm) (An. x Al. x Pr.)	538*483(442)*544	665*370*725
Peso (Kg)	192	222
Tasa. Corriente de carga	200A	26A
Tasa. Corriente de descarga	400A	26A
Corriente máxima de carga	320A	52A
Corriente máxima de descarga	480A	52A

¿Cuál es el mejor para sus necesidades de almacenamiento de energía?

Tanto los sistemas de baterías de alto como de bajo voltaje tienen sus propias ventajas particulares, y hay una serie de factores principales a tener en cuenta al elegir un sistema de almacenamiento de energía, incluidas las necesidades energéticas, el presupuesto y las consideraciones de seguridad.

Sin embargo, si recién estás empezando con diferentes aplicaciones, te recomendamos hacer tu elección de acuerdo a lo siguiente:

Sistemas de baterías de bajo voltaje:

• Almacenamiento solar residencial: almacenamiento de energía durante el día para su uso durante períodos de máxima demanda o por la noche.
• Energía de respaldo de emergencia: mantiene los electrodomésticos y equipos esenciales funcionando durante cortes o caídas de tensión.

Sistemas de baterías de alto voltaje:

• Almacenamiento de energía comercial: ideal para empresas con grandes parques solares, parques eólicos u otros proyectos de energía renovable.
• Infraestructura para vehículos eléctricos (VE): Las baterías de alto voltaje son ideales para alimentar estaciones o flotas de carga de VE.
• Almacenamiento a nivel de red: las empresas de servicios públicos y los proveedores de servicios energéticos a menudo dependen de sistemas de alto voltaje para gestionar grandes flujos de energía y garantizar la estabilidad de la red.

En resumen, considere elegir una batería de almacenamiento de energía de alto voltaje para hogares con gran número de personas, alta carga de energía y alta demanda de tiempo de carga, y viceversa para baterías de almacenamiento de bajo voltaje. Al evaluar cuidadosamente sus necesidades de almacenamiento de energía, ya sea un sistema solar doméstico o una gran instalación comercial, puede elegir una batería que se ajuste a sus objetivos, garantizando eficiencia y confiabilidad a largo plazo.