Parliamo di un problema che mette in crisi molte persone. Si installa un nuovo sistema di alimentazione di backup, tutto sembra a posto: la batteria al litio è a 100%, l'inverter è di una marca solida, le specifiche corrispondono. Poi si va a testare il sistema sotto un carico reale e... clicca. L'intero sistema si spegne. La batteria è piena, ma l'alimentazione è nulla.
Non è un pezzo difettoso. È un errore di progettazione. Lo vediamo costantemente sul campo e si tratta sempre dello stesso frustrante problema: la batteria e l'inverter non sono abbinati correttamente. Se si sbaglia questo aspetto, si rischia di avere prestazioni croniche insufficienti, spegnimenti fastidiosi e persino di danneggiare i componenti.
Questa guida tratta dei semplici calcoli per evitare che ciò accada. Ci concentriamo sull'unico calcolo necessario per costruire un sistema di alimentazione che funzioni davvero sotto pressione.
batteria lifepo4 da 12v 100ah
Capitolo 1: Le metriche fondamentali che contano davvero
Per costruire un sistema che funzioni, è necessario conoscere il vero significato delle specifiche. Dimentichiamo per un attimo la brochure e parliamo di ingegneria.
1.1 Decodifica della potenza della batteria: oltre gli ampere/ora
I numeri sull'etichetta sono facili da trovare. Quelli che contano davvero per questo problema si trovano spesso nella stampa fine.
- Tensione (V) e capacità (Ah): Questo è il primo livello. La tensione è la pressione elettrica del sistema. Gli ampere-ora (Ah) sono le dimensioni della riserva di energia. Una batteria da 100 Ah può, in teoria, erogare 100 ampere per un'ora. Bene.
- Il VERO Re: Corrente di scarica continua (Ampere): Prestare attenzione a questo punto, perché è tutto. Questo singolo numero determina il funzionamento o meno dell'inverter. Si tratta della corrente massima che la batteria interna Sistema di gestione della batteria (BMS) vi permetterà di prelevare senza interrompere la corrente. La capacità Ah è la quantità di carburante presente nel serbatoio; la corrente di scarico continua è il diametro della linea di alimentazione. Un serbatoio gigante è inutile se la linea non è in grado di erogare il flusso.
- Corrente di scarica di picco: Una breve scarica di corrente elevata della durata di pochi secondi. È necessaria per l'avviamento di carichi pesanti, come motori e pompe, che richiedono un grande assorbimento di potenza iniziale.
1.2 Decodificare la sete dell'inverter: oltre i Watt
Il compito dell'inverter è quello di convertire la corrente continua della batteria in corrente alternata utilizzabile per le apparecchiature.
- Potenza continua (Watt): È la potenza che un inverter può produrre per tutto il giorno senza sciogliersi. È il numero grande sulla scatola (ad esempio, 2000W).
- Potenza di picco/di sovratensione (Watt): Proprio come la corrente di picco della batteria, si tratta di un aumento di potenza temporaneo per avviare gli apparecchi più esigenti.
- Intervallo di tensione in ingresso: Questa è una regola ferrea. La tensione dell'inverter deve corrispondere alla tensione nominale del sistema di batterie. 12V, 24V, 48V: devono essere uguali. Non è possibile far funzionare una batteria da 12V con un inverter da 48V. Scordatevelo.
Se si impara una sola cosa da questa pagina, deve essere questa.
La regola semplice e non negoziabile: La batteria Corrente di scarica continua (Ampere) deve essere superiore a quella dell'inverter. Assorbimento massimo di corrente (Ampere).
Per capire quanto l'inverter richiederà alla batteria, la matematica è semplice:Corrente assorbita dall'inverter (Amp) = Potenza dell'inverter (Watt) / Tensione della batteria (V)
Esaminiamo i numeri per un inverter da 1000 watt su un sistema a 12 V: 1000W / 12,8V (una tensione tipica del mondo reale delle LiFePO4) = 78,1 Ampere Quindi, il valore BMS della batteria deve essere superiore a 78,1A. Questo è il nocciolo della questione.
Applichiamo questo principio a due situazioni che ci vengono sottoposte ogni settimana.
3.1 Caso di studio: Una batteria da 100Ah può far funzionare un inverter da 2000W?
Un classico errore di corrispondenza. La matematica dice tutto quello che c'è da sapere.
- Calcolo: 2000W / 12,8V = 156,25 Ampere
- Analisi: Ok, quindi l'inverter richiederà 156 ampere. Ora, andate a vedere la scheda tecnica di una batteria LiFePO4 standard da 100 Ah. Sarete fortunati se ne troverete una con un BMS da più di 100 A di scarica continua. Poiché il sistema di sicurezza della batteria (il BMS) ha un limite rigido di 100A, si spegnerà nel momento in cui l'inverter cercherà di scaricare di più. Quindi, no. Non funzionerà.
- La soluzione: Come si fa a risolvere il problema? Per l'inverter da 2000 W, è necessaria una configurazione di batterie in grado di erogare oltre 157 A senza problemi. Le opzioni principali sono due: una batteria singola ad alta potenza come la nostra Batteria serie Titan da 200 Ah (con un BMS da 200A), oppure cablando in parallelo due delle nostre batterie standard da 100Ah.
3.2 Caso di studio: Quale inverter per una batteria da 200 Ah?
Capovolgiamo il problema. Avete già una batteria, cosa potete utilizzare?
- Il calcolo inverso: Supponiamo di avere il nostro Batteria serie Titan da 200 Ah e il suo BMS continuo da 200 A.
- Formula: Dimensione massima dell'inverter (Watt) = Ampere continui del BMS * Tensione della batteria
- Calcolo: 200A 12,8V = 2560 Watt
- Conclusione: Con questa batteria è possibile far funzionare un inverter da 2500 W con un buon margine di sicurezza. Il suo elevato ciclo di vita e la curva di tensione incredibilmente piatta sono una solida base per un sistema potente.
Capitolo 4: La differenza chimica: Perché il LiFePO4 eccelle (rispetto all'AGM)
La gente chiede: "Perché non posso usare una batteria AGM da 100Ah?". La risposta si riduce alla chimica.
Le vecchie batterie al piombo e le batterie AGM soffrono di un fenomeno chiamato Effetto Peukert e massiccia crollo della tensione. Nel momento in cui vengono colpiti da un carico pesante dell'inverter, la loro tensione crolla. Quando la tensione scende, la loro capacità utilizzabile scompare. Quell'AGM da 100Ah sta cercando di alimentare un inverter da 1500W? Potrebbe fornire solo metà della sua capacità nominale prima che la tensione scenda troppo e l'inverter si spenga.
In questo caso il litio ferro fosfato (LiFePO4) è fondamentalmente migliore. Una buona batteria LiFePO4 ha una curva di scarica quasi piatta. Mantiene una tensione stabile ed elevata anche quando si sta caricando un carico enorme. Ricordate il carico di 156A che abbiamo calcolato? Un pacco LiFePO4 correttamente dimensionato è in grado di erogare quella corrente da 100% fino a vuoto senza che la sua tensione ceda. Questa affidabilità è il motivo per cui ogni applicazione industriale e commerciale seria è passata alle LiFePO4.
Capitolo 5: Tabella di dimensionamento di riferimento rapido
Ecco uno schema di riferimento rapido per un sistema a 12 V. Consideratela come una guida, ma sempre...sempre-Controllare la scheda tecnica ufficiale della batteria specifica.
| Dimensioni dell'inverter (Watt continui) | BMS della batteria minimo richiesto (ampere continui) | La nostra soluzione LiFePO4 consigliata |
|---|
| 1000W | ~80A | 1 batteria standard da 100 Ah |
| 2000W | ~160A | 1x 200Ah ad alte prestazioni o 2x 100Ah in parallelo |
| 3000W | ~240A | 1x 300Ah ad alte prestazioni o 3x 100Ah in parallelo |
Conclusione
La costruzione di un buon sistema di alimentazione si basa sulla matematica, non sui desideri. Prima di acquistare qualsiasi componente, ricordate l'unica cosa che conta: la capacità di scarica continua in ampere della batteria deve essere superiore all'assorbimento massimo dell'inverter. È davvero così semplice. Se riuscite ad azzeccare questo numero, riuscirete a costruire un sistema che funziona.
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FAQ
1. Che dimensioni ha la batteria per un inverter da 3000 watt?
Semplice: un inverter da 3000W su un sistema a 12V assorbirà circa 235A (3000W / 12,8V). È necessario un banco di batterie in grado di fornire continuamente una potenza superiore. Di solito questo significa una singola batteria da 300Ah con un BMS ad alta potenza, oppure tre batterie da 100Ah in parallelo.
2. Perché l'inverter si spegne anche con la batteria completamente carica?
L'inverter richiede più ampere di quelli che il BMS della batteria è disposto a fornire. Il BMS sta facendo il suo lavoro, ovvero proteggere le celle dai danni. È necessaria una batteria con una capacità di scarica continua più elevata oppure un inverter più piccolo.
3. Posso utilizzare un inverter più grande di quello che la mia batteria può tecnicamente gestire?
Non fatelo. È una ricetta per il mal di testa. Dovrete costantemente preoccuparvi che i carichi non superino il limite di ampere della batteria, il che vi garantirà fastidiosi spegnimenti. Il modo corretto è quello di dimensionare la batteria per gestire l'intera potenza continua dell'inverter.
4. Come influisce la temperatura sull'accoppiamento tra batteria e inverter?
La temperatura è assolutamente importante. Il LiFePO4 è molto migliore del piombo-acido, ma il freddo estremo può ancora limitare la sua capacità di erogare correnti elevate. Inoltre, qualsiasi buon BMS impedisce la carica al di sotto dello zero per proteggere le celle. È necessario leggere le schede tecniche di entrambi i componenti, soprattutto se il sistema non viene installato in uno spazio a clima controllato.