Batería de gran potencia para inversor

Tipos de baterías de gran potencia para inversores

Una **batería de gran potencia para un inversor** (también llamada batería de alimentación para un inversor) es una batería de gran capacidad diseñada específicamente para suministrar a los inversores la potencia suficiente para encenderse y suministrar electricidad a una carga sin interrupciones. Estas baterías están diseñadas específicamente para altas tasas de descarga y capacidades de ciclo profundo.

En general, hay dos tipos comunes de baterías que se utilizan junto con los inversores:

• Baterías de iones de litio: La batería de iones de litio funciona moviendo iones de litio a través de un electrolito entre dos electrodos, que están hechos con compuestos en capas que contienen iones de litio. Los electrodos están hechos de grafito que tiene iones de litio y electrones, que es el electrodo negativo. El lado positivo está hecho de cobalto y oxígeno en capas con litio. Las baterías de iones de litio son una gran batería de inversor debido a su alta densidad de energía y su rendimiento superior. También tienen una larga vida útil.
• Baterías de plomo-ácido: Las baterías de plomo-ácido utilizan placas de plomo y óxido en conjunto con un electrolito de ácido sulfúrico para producir 2 voltios de electricidad por celda. Seis celdas se conectan en sucesión para hacer una batería de 12 voltios. Cuando la batería se carga, el sulfato de plomo en las placas se transforma de nuevo en plomo y sulfato, y el electrolito se convierte en agua. Las baterías de plomo-ácido se utilizan comúnmente para el almacenamiento de energía con inversores debido a su asequibilidad, amplia disponibilidad y tecnología probada. Vienen en dos diseños principales: celdas ventiladas inundadas que requieren mantenimiento y comprobaciones regulares en las que es necesario reponer el agua, o versiones selladas sin mantenimiento reguladas por válvula (VRLA) que reciclan los gases durante la carga, evitando derrames.

Se pueden utilizar otros tipos de baterías con inversores, pero pueden no ser tan efectivos como las baterías de plomo-ácido o Li-on. Estos incluyen:

• Baterías híbridas: Las baterías híbridas están diseñadas utilizando plomo-ácido y litio-ion. Utilizan un proceso de carga más inteligente que utiliza ambas tecnologías de batería. Las baterías de plomo-ácido pueden cargarse más rápido y ser menos costosas, mientras que las baterías de iones de litio requieren menos mantenimiento y tienen una vida útil del ciclo más larga. La integración de ambas permite un mejor rendimiento y rentabilidad.
• Baterías de flujo: Las baterías de flujo almacenan energía utilizando electrolitos líquidos en tanques separados. Esto les da una ventaja sobre las baterías convencionales porque pueden proporcionar un tiempo de respaldo más largo utilizando diferentes volúmenes de electrolitos. La capacidad de almacenamiento de energía y la potencia de salida son independientes entre sí, por lo que las baterías de flujo pueden escalarse fácilmente para satisfacer las grandes demandas de energía. Sin embargo, su complejidad y sus mayores costos las hacen menos prácticas para las aplicaciones típicas de inversores.
• Baterías de cloruro de níquel y sodio: Las baterías de cloruro de níquel y sodio producen electricidad a través de una reacción entre sodio fundido, cloruro de níquel y beta-alúmina cerámica. Debido a su alta temperatura de funcionamiento (alrededor de 300 grados Celsius), el sodio se mantiene fundido, lo que permite la conductancia entre los electrodos cuando se carga o descarga. Estas baterías sobresalen en aplicaciones de ciclo alto con descargas profundas. Sin embargo, su costo y complejidad los hacen más adecuados para sistemas de almacenamiento a gran escala que para configuraciones de inversores pequeños.

Función y características

• Selección de voltaje y capacidad:

  Al elegir una batería para un inversor, es esencial hacer coincidir el voltaje de la batería con el voltaje del inversor. Por ejemplo, un inversor de 12V necesita una batería de 12V. Además, la capacidad de la batería, medida en amperios-hora (Ah), muestra cuánta energía puede almacenar la batería. Una capacidad Ah más alta significa que la batería puede alimentar el inversor durante más tiempo antes de necesitar una recarga. La batería y el inversor deben tener el mismo voltaje, y la batería del tamaño adecuado proporciona suficiente tiempo de funcionamiento en función de las necesidades energéticas.

• Diseño de ciclo profundo:

  Las baterías diseñadas para energía solar o uso fuera de la red, llamadas baterías de ciclo profundo, son la mejor opción para cargar y descargar una batería de gran potencia para un inversor muchas veces. Las baterías de automóvil normales solo funcionan bien con ciclos profundos. Las baterías de ciclo profundo están diseñadas para soportar cargas y descargas frecuentes sin desgastarse rápidamente. Tienen placas más resistentes en su interior que evitan daños por estos ciclos. El uso de una batería de ciclo profundo ayudará a que la batería dure más tiempo al evitar daños destinados al uso regular.

• Tipo de batería:

  Las baterías de iones de litio se cargan más rápido y duran más que todos los demás tipos de baterías. Después de muchos ciclos de carga, la capacidad de la batería de litio permanece casi igual. Las baterías de litio también funcionan mejor a temperaturas calientes o frías. Sin embargo, las baterías de litio cuestan más por adelantado. Las baterías de plomo-ácido son más baratas al principio, pero necesitan más tiempo para recargarse completamente y no duran tanto como las baterías de litio. Hay ventajas y desventajas para cada tipo de batería para usar una batería de gran potencia con un inversor. El costo inicial más bajo del plomo-ácido es atractivo cuando el presupuesto es ajustado. Pero los beneficios de la batería de litio pueden convertirla en la opción más barata con el tiempo.

• Inversores de onda sinusoidal pura:

  Un inversor de onda sinusoidal pura proporciona energía como la que se encuentra en los hogares y la necesitan los electrodomésticos sensibles. Aunque cuesta más, un inversor de onda sinusoidal modificada no es compatible con las baterías. Busque un inversor de onda sinusoidal pura si lo siguiente se ejecutará con la batería: luces LED o CFL; herramientas eléctricas o electrónicas como taladros de velocidad variable y amoladoras angulares; motores eléctricos en refrigeradores, aires acondicionados o bombas; dispositivos médicos como máquinas CPAP; dispositivos de entretenimiento doméstico como computadoras portátiles, consolas de juegos y altavoces de alta gama. Los dispositivos sensibles y de alta tecnología funcionan mal o funcionan mal con un inversor modificado. Tenga en cuenta el costo total al seleccionar un inversor. Los inversores de onda sinusoidal modificada son una opción más económica si solo se utilizarán luces normales y herramientas simples. Sin embargo, para cualquier persona que use electrónica que necesita o se beneficiaría de una onda sinusoidal pura, el costo adicional vale la pena los beneficios.

Aplicaciones de la batería de gran potencia para inversor

Las baterías de gran potencia son soluciones versátiles de almacenamiento de energía que se pueden utilizar en diversas aplicaciones, como se muestra a continuación;

• Fuente de alimentación ininterrumpida (UPS): Los sistemas UPS utilizan baterías de gran capacidad para proporcionar respaldo de energía para equipos críticos en caso de una interrupción inesperada. Los hospitales, los centros de datos y los centros de telecomunicaciones dependen de los sistemas UPS para la continuidad del suministro eléctrico. Las baterías de gran potencia para UPS pueden admitir estos sistemas durante períodos prolongados.
• Almacenamiento de energía renovable: Las baterías de gran potencia juegan un papel importante en la generación de energía renovable, especialmente en la producción de energía solar y eólica. Cuando se integran con inversores, almacenan el exceso de energía producido cuando las fuentes renovables son abundantes y lo ponen a disposición cuando es necesario. Estas baterías promueven el uso de energía limpia al permitir la conexión a la red y las aplicaciones fuera de la red.
• Potencia de respaldo industrial: Las baterías de gran potencia sirven como fuentes de energía de respaldo en las industrias, proporcionando energía para cargas críticas durante las interrupciones. Las fábricas, las líneas de montaje y los sistemas de manipulación de materiales necesitan un suministro de energía ininterrumpido para funcionar de manera eficiente.
• Suministro de energía de emergencia para hospitales: Los hospitales y las unidades de respuesta a emergencias utilizan baterías de gran potencia para inversores para garantizar que tienen un suministro de energía continuo para sistemas de soporte vital, equipos esenciales e iluminación de emergencia durante los apagones.
• Instalaciones de telecomunicaciones: Las torres de telefonía celular y las estaciones de retransmisión de telecomunicaciones necesitan baterías de gran potencia para proporcionar energía de respaldo durante las fallas de la red. Las baterías de los inversores evitan la interrupción del servicio y garantizan una conectividad sin problemas.
• Recorte de picos y nivelación de carga: Las baterías de gran potencia realizan funciones de nivelación de carga y recorte de picos. Almacenan energía durante las horas de menor demanda, cuando la demanda es baja, y la liberan durante las horas pico para reducir la carga en la red eléctrica existente. Este proceso garantiza un suministro constante de electricidad y optimiza el uso de energía en configuraciones comerciales e industriales.
• Gestión de la energía residencial: Los propietarios pueden utilizar baterías de gran potencia para gestionar sus necesidades energéticas domésticas de manera eficiente. Estas baterías pueden almacenar energía de la red o de la generación in situ para su uso durante las horas pico de demanda o las interrupciones. Cuando se integran con sistemas inteligentes de gestión de la energía, pueden optimizar el uso de la energía para aumentar los ahorros y la comodidad.

Cómo elegir baterías de gran potencia para inversores

• Suma las necesidades de energía:

  El tiempo de funcionamiento o el tiempo de respaldo de un inversor depende de su capacidad de potencia (cuánta carga puede soportar) y de la capacidad de la batería (cuánto tiempo puede funcionar).

  Un inversor de mayor capacidad puede contrarrestar un mayor amperaje de la batería (ABH) o funcionar durante más tiempo, mientras que uno de menor capacidad solo puede contrarrestar dispositivos pequeños y funcionar durante menos tiempo. Es importante saber cuánto tiempo funcionará el inversor al calcular el tamaño de la batería.

  Calcule la potencia total (en vatios) de todos los elementos que se utilizarán durante un corte de energía para saber qué tamaño de batería se necesita. Esto se llama dimensionar la batería.

• Determine las necesidades de carga de la batería:

  El tiempo que tarda una batería en cargarse de un corte de energía o energía solar depende de los amperios de carga del inversor y del tamaño de la batería.

  Un mayor amperaje de carga significa una carga más rápida; uno más pequeño significa una carga más lenta. Las baterías más grandes necesitan más tiempo de carga que las más pequeñas, pero todas las baterías se cargarán más rápido si hay más luz solar.

  Cuando la batería se agota, el inversor a veces necesita una cierta cantidad mínima de energía de CA de la pared para recargarla. Los números de carga y descarga de la batería deben compararse para que coincidan con su capacidad de carga y descarga de energía.

  La eficiencia de las baterías también debe tenerse en cuenta. La energía perdida durante la carga de una batería debe restarse de la potencia de CA total que el inversor puede proporcionar en un corte de energía. Lo que queda es el tiempo de funcionamiento efectivo del inversor, que es su eficiencia total.

• Considere el tipo y el tamaño de las baterías:

  El tipo y el tamaño de las baterías que funcionan mejor con un inversor dependen de para qué se utiliza y del tipo de baterías. Las baterías pueden ser de plomo-ácido, ácido, litio-ion o ácido. La química de una batería es lo que la hace única. La capacidad de la batería es la cantidad de energía que una batería puede almacenar y entregar, y se basa en el tamaño de la batería. La clasificación de capacidad de una batería está en amperios-hora, o cuántos amperios puede entregar una batería durante una hora.

  Como se mencionó anteriormente, todas las baterías tienen diferentes características. Comprender estos aspectos ayudará a determinar qué batería es la mejor en función de las necesidades particulares del usuario.

• Seleccione funciones avanzadas opcionales:

  Algunas baterías de gran potencia para inversores tienen funciones inteligentes como conectividad inalámbrica, alertas de carga y carga inteligente. La conectividad inalámbrica permite a los usuarios comprobar el rendimiento de la batería desde un teléfono inteligente a través de Wi-Fi o alguna otra conexión inalámbrica. Modbus es un protocolo popular que las células convierten los datos para que puedan acceder a él los inversores, los cargadores y otros dispositivos.

  Las baterías buenas también permanecen en ciclos constantes de carga y descarga. La carga de las baterías del usuario a un cierto nivel y mantenerla allí aumenta la vida útil de la batería. Las baterías con descarga rápida y carga inteligente son las mejores. Estos permiten que la energía se tome de las baterías y se carguen rápidamente. Las baterías de súper condensador también tienen características de batería de litio y plomo-ácido. Pueden tomar y entregar energía rápidamente como el litio, y su capacidad también es similar a las baterías de plomo-ácido.

  La carga inteligente mantiene las baterías de ultracondensador cargadas y las protege de la sulfatación, una condición de las baterías de plomo-ácido que puede formarse cuando no están completamente cargadas durante mucho tiempo. Las baterías con características de condensador también se cargan más rápido que las baterías de plomo-ácido estándar.

Preguntas y respuestas

P: ¿Cuántas baterías se necesitan para un inversor de 3 KW?

R: Para un inversor de 3KW, el uso de baterías de 12V idealmente requiere 6 baterías, y el uso de baterías de 24V requiere 3 baterías. Sin embargo, el número preciso de baterías dependerá de la carga total y de cuánto tiempo se desee ejecutar esa carga.

P: ¿Qué batería es la mejor para la carga del inversor?

R: Las mejores baterías para inversores son las diseñadas para uso de ciclo profundo, ya que pueden soportar ciclos repetidos de descarga y carga sin degradarse.

P: ¿Podemos usar una batería normal en un inversor?

R: Si bien es posible utilizar una batería estándar en un inversor, no se recomienda debido al riesgo potencial de daños a la batería y al inversor. Las baterías estándar carecen de la capacidad de descargar ciclos profundos.

P: ¿Cuánto duran las baterías de los inversores?

R: La vida útil de las baterías de los inversores puede variar de 5 a 15 años. Sin embargo, el mantenimiento adecuado es crucial para garantizar que alcancen el extremo superior de ese rango.