Hoje em dia's sistemas de armazenamento de energiaSelecionar o tipo certo de bateria é crucial, especialmente em aplicações residenciais, comerciais e industriais. Seja para armazenar energia de sistemas solares ou alimentar veículos elétricos (VEs), a voltagem da bateria desempenha um papel significativo na determinação da potência do sistema.'Eficiência, segurança e custo. Baterias de alta tensão (AT) e baixa tensão (BT) são duas opções comuns, cada uma oferecendo vantagens e casos de uso exclusivos. Então, ao construir ou atualizar seu sistema de armazenamento de energia, como escolher o melhor tipo de bateria? Neste artigo,'Analisaremos detalhadamente as diferenças entre baterias de alta e baixa tensão para ajudar você a tomar uma decisão informada.

O que é uma bateria de alta tensão (AT)?

No contexto de sistemas de armazenamento de energia, geralmente definimos um sistema de bateria com tensão nominal na faixa de 90 V a 1000 V como um sistema de alta tensão. Esse tipo de sistema de armazenamento de energia é frequentemente utilizado para necessidades energéticas maiores, como armazenamento de energia comercial e industrial, estações de recarga para veículos elétricos, etc. Em conjunto com um inversor híbrido trifásico, ele pode suportar altas cargas de potência e proporcionar maior eficiência e desempenho em sistemas que exigem grandes volumes de energia por um longo período.

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Quais são as vantagens das baterias de alta tensão?

Maior eficiência de transmissão

Uma das vantagens das baterias de alta tensão é a maior eficiência na transferência de energia do sistema de armazenamento. Em aplicações com maior demanda de energia, o aumento da tensão significa que o sistema de armazenamento requer menos corrente para fornecer a mesma quantidade de energia, o que reduz a quantidade de calor gerada pela operação do sistema de baterias e evita perdas desnecessárias de energia. Esse aumento na eficiência é particularmente importante para sistemas de armazenamento de energia com potência superior a 100 kWh.

Maior escalabilidade 

Os sistemas de baterias de alta tensão também são escaláveis, mas geralmente são baseados em capacidades de bateria maiores, variando de 15 kWh a 200 kWh para um único conjunto de baterias, tornando-os a escolha preferida para pequenos fabricantes, fazendas solares, energia comunitária, microrredes e muito mais.

Tamanho e custo do cabo reduzidos

Devido ao aumento da voltagem, a mesma quantidade de energia produz menos corrente, portanto, os sistemas de baterias de alta voltagem não precisam fazer mais dissipadores e, portanto, precisam usar apenas cabos de tamanho menor, o que economiza custos de material e reduz muito a complexidade da instalação.

Melhor desempenho em aplicações de alta potência

Em estações de carregamento de veículos elétricos, fabricantes industriais e aplicações de armazenamento de energia em escala de rede, que frequentemente envolvem altas saídas de energia, os sistemas de baterias de alta tensão são muito bons em lidar com grandes picos de energia, o que pode melhorar muito a estabilidade e a confiabilidade do consumo de energia de uma organização, protegendo assim cargas críticas, melhorando a eficiência e reduzindo custos.

Desvantagens dos sistemas de baterias de alta tensão

É claro que há dois lados em tudo e os sistemas de baterias de alta tensão têm suas próprias desvantagens:

Riscos de segurança

A maior desvantagem dos sistemas de baterias de alta tensão é o aumento do risco do sistema. Ao operar e instalar um sistema de baterias de alta tensão, você precisa estar preparado para usar roupas isolantes e de proteção para evitar o risco de choque de alta tensão.

DICAS: Sistemas de bateria de alta tensão exigem procedimentos de segurança mais rigorosos, incluindo proteção de circuito especializada, ferramentas isoladas e técnicos de instalação e manutenção treinados.

Custos iniciais mais altos

Embora os sistemas de armazenamento de energia de alta tensão aumentem a eficiência da bateria e da conversão de energia, a complexidade dos componentes do sistema (equipamentos de segurança e recursos de proteção adicionais) aumenta os custos iniciais de investimento. Cada sistema de alta tensão possui sua própria caixa de alta tensão com uma arquitetura mestre-escravo para aquisição e controle de dados da bateria, enquanto os sistemas de bateria de baixa tensão não possuem caixa de alta tensão.

O que é uma bateria de baixa voltagem?

Em aplicações de armazenamento de energia, baterias que normalmente operam em 12 V – 60 V são chamadas de baterias de baixa tensão e são comumente usadas em soluções solares off-grid, como baterias para veículos recreativos (RVs), armazenamento de energia residencial, estações rádio-base de telecomunicações e UPS. Os sistemas de baterias comumente usados ​​para armazenamento de energia residencial são tipicamente de 48 V ou 51,2 V. Ao expandir a capacidade com um sistema de baterias de baixa tensão, as baterias só podem ser conectadas em paralelo, de forma que a tensão do sistema não se altere. Baterias de baixa tensão são frequentemente usadas onde segurança, facilidade de instalação e preço acessível são considerações importantes, especialmente em sistemas que não exigem uma grande quantidade de energia de saída sustentada.

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Vantagens das baterias de baixa tensão

Segurança aprimorada

A segurança costuma ser uma das principais considerações dos proprietários de imóveis ao escolher um sistema de armazenamento de energia, e os sistemas de baterias de baixa tensão são preferidos por sua segurança inerente. Níveis de baixa tensão são eficazes na redução de riscos para as baterias, tanto durante a instalação, quanto durante o uso e a manutenção, tornando as baterias de baixa tensão o tipo de bateria mais comum e frequentemente utilizado para aplicações de armazenamento de energia residencial.

Economia Superior

Baterias de baixa tensão são mais econômicas devido aos seus menores requisitos de BMS e tecnologia mais avançada, o que as torna mais baratas. Da mesma forma, o projeto e a instalação do sistema de baterias de baixa tensão são mais simples e os requisitos de instalação são menores, permitindo que os instaladores entreguem com mais rapidez e economizem nos custos de instalação.

Adequado para armazenamento de energia em pequena escala

Para proprietários de residências com painéis solares no telhado ou empresas que precisam de energia de reserva para sistemas críticos, baterias de baixa tensão são uma solução confiável e eficiente de armazenamento de energia. A capacidade de armazenar o excesso de energia solar durante o dia e utilizá-la durante os horários de pico ou em caso de falta de energia é uma grande vantagem, permitindo aos usuários economizar em custos de energia e reduzir a dependência da rede elétrica.

Desvantagens dos sistemas de bateria de baixa tensão

Menor eficiência

A eficiência da transferência de energia é geralmente menor do que a dos sistemas de baterias de alta tensão devido à maior corrente necessária para fornecer a mesma quantidade de energia, o que leva a temperaturas mais altas nos cabos e conexões, bem como nas células internas, resultando em perda desnecessária de energia.

Custos de expansão mais altos

Sistemas de baterias de baixa tensão são expandidos por paralelismo, de modo que a tensão do sistema permanece a mesma, mas a corrente é multiplicada. Portanto, em instalações múltiplas em paralelo, são necessários cabos mais grossos para suportar as correntes mais altas, o que resulta em custos de material mais elevados e, quanto mais paralelizado o sistema, mais complexa é a instalação. Geralmente, se mais de duas baterias estiverem conectadas em paralelo, recomendamos aos clientes o uso de barramento ou caixa de barramento para a instalação. 

Escalabilidade limitada

Sistemas de baterias de baixa tensão têm escalabilidade limitada, pois, com o aumento do número de baterias, a eficiência do sistema diminui cada vez mais, e a informação entre as baterias para coletar uma grande quantidade de dados também se torna mais lenta, resultando em um processamento mais lento. Portanto, para sistemas de armazenamento de energia maiores, recomenda-se o uso de sistemas de baterias de alta tensão para maior confiabilidade.

Diferença entre baterias de alta e baixa tensão

Comparação de dados de baterias de alta tensão e baixa tensão

Foto
Tipo	B-LFEP48-100E	Caixa de fósforos HVS
Tensão nominal (V)	51,2	409,6
Capacidade Nominal (Wh)	20,48	21,29
Dimensão (mm) (L*A*P)	538*483(442)*544	665*370*725
Peso (Kg)	192	222
Taxa. Corrente de carga	200A	26A
Taxa. Corrente de descarga	400A	26A
Corrente de carga máxima	320A	52A
Corrente máxima de descarga	480A	52A

Qual é o melhor para suas necessidades de armazenamento de energia?

Os sistemas de bateria de alta e baixa tensão têm suas próprias vantagens específicas, e há uma série de fatores principais a serem considerados ao fazer uma escolha para seu sistema de armazenamento de energia, incluindo necessidades de energia, orçamento e considerações de segurança.

No entanto, se você está começando a usar diferentes aplicativos, recomendamos que você faça sua escolha de acordo com o seguinte:

Sistemas de bateria de baixa tensão:

• Armazenamento solar residencial: armazenamento de energia durante o dia para uso durante períodos de pico de demanda ou à noite.
• Energia de reserva de emergência: mantém aparelhos e equipamentos essenciais funcionando durante quedas de energia ou apagões.

Sistemas de baterias de alta tensão:

• Armazenamento de energia comercial: ideal para empresas com grandes painéis solares, parques eólicos ou outros projetos de energia renovável.
• Infraestrutura de veículos elétricos (VE): baterias de alta tensão são ideais para alimentar estações de carregamento de VE ou frotas.
• Armazenamento em nível de rede: concessionárias de serviços públicos e de energia geralmente dependem de sistemas de alta tensão para gerenciar grandes fluxos de energia e garantir a estabilidade da rede.

Em resumo, considere escolher uma bateria de armazenamento de energia de alta tensão para residências com grande número de pessoas, altas cargas de energia e altas demandas de tempo de carregamento, e vice-versa para baterias de armazenamento de baixa tensão. Ao avaliar cuidadosamente suas necessidades de armazenamento de energia – seja um sistema solar residencial ou uma grande instalação comercial – você pode escolher uma bateria que se alinhe aos seus objetivos, garantindo eficiência e confiabilidade a longo prazo.