Baterias de lítio de alta tensão para armazenamento fotovoltaico
As baterias de lítio de alta tensão utilizam uma arquitetura diferente das baterias residenciais de 48 V. Em vez de manter vários módulos em paralelo à mesma tensão, os módulos são normalmente ligados em série sob controlo de um BMS principal, formando um banco que pode trabalhar a centenas de volts.
Esta solução é utilizada por determinados inversores híbridos HV e por sistemas de maior potência. A principal consequência elétrica é a redução da corrente para a mesma potência, mas isso não significa que o sistema seja mais simples: tensão, proteção, isolamento e procedimentos de segurança tornam-se ainda mais críticos.
Alta tensão não é compatível com inversores de 48 V
Um inversor de baixa tensão pode esperar uma bateria na ordem dos 40 a 60 V, enquanto um inversor HV pode trabalhar com centenas de volts. Não existe compatibilidade direta entre estas arquiteturas. Mesmo que a capacidade em kWh seja semelhante, o equipamento elétrico necessário é diferente.
Antes da compra deve confirmar a janela de tensão da bateria admitida pelo inversor, a quantidade mínima e máxima de módulos e a lista de sistemas aprovados. Um banco com poucos módulos pode nem sequer atingir a tensão mínima necessária para o inversor arrancar.
Racks modulares e BMS de alta tensão
Os sistemas HV são frequentemente construídos em rack. Cada módulo contém células e eletrónica de supervisão e o conjunto é coordenado por um BMS principal. Este BMS calcula limites de carga e descarga, monitoriza temperaturas e comunica com o inversor.
A ordem de ligação e inicialização deve seguir o manual. Não é recomendável adicionar módulos de outra versão, capacidade ou firmware sem confirmação expressa do fabricante, mesmo que a tensão nominal pareça semelhante.
Sistemas de baterias de alta tensão
As baterias de alta tensão são organizadas em módulos coordenados por um BMS principal e destinam-se a inversores HV compatíveis. Podem ser utilizadas em projetos residenciais de maior potência e em armazenamento comercial ou industrial, dependendo da arquitetura.
Antes de dimensionar, confirme a janela de tensão do inversor, o número mínimo e máximo de módulos, a capacidade útil, a potência de carga e descarga, o BMS, as proteções e os acessórios obrigatórios. Uma bateria HV não pode ser ligada a um inversor de 48 V convencional.
Capacidade e potência num sistema HV
Tal como em baixa tensão, os kWh indicam energia armazenada e os kW indicam potência. A utilização de alta tensão não significa automaticamente maior capacidade: esta depende do número e capacidade dos módulos. A potência máxima depende do BMS, das células e do inversor.
Em projetos comerciais é importante analisar também a potência contínua e de pico, a estratégia de gestão energética e a capacidade de expansão. Um sistema pode ser dimensionado para autoconsumo, peak shaving, backup ou outras funções consoante o equipamento.
Proteções e segurança em alta tensão
As tensões presentes num banco HV exigem procedimentos adequados de segurança. Seccionamento, fusíveis, cabos, conectores e equipamentos de proteção devem ser específicos para a tensão máxima do sistema. A instalação deve ser realizada por profissionais qualificados.
O facto de os módulos serem fornecidos como sistema não elimina a necessidade de seguir as distâncias, sequência de montagem e procedimentos de colocação em serviço do fabricante.
Quando escolher alta tensão em vez de 48 V
A decisão é determinada sobretudo pelo inversor e pela potência do projeto. Se o equipamento foi concebido para baterias HV, deve utilizar uma solução compatível dessa arquitetura. Para inversores de baixa tensão, consulte as baterias de lítio de 48 V.
Não existe uma tensão universalmente melhor. O sistema adequado é aquele em que bateria, inversor, potência, capacidade e proteções foram concebidos para trabalhar em conjunto.
