Qual è la corrente max prelevabile da una batteria solare senza rovinarla?

Il cosiddetto tasso “C” è il numero di ampere che la batteria può fornire contemporaneamente in modo continuo, senza che la batteria si surriscaldi o venga danneggiata. Ad esempio, se la tua batteria ha una capacità di 100 ah, sarebbe sicuro utilizzare un inverter in grado di assorbire fino a 150 ampere continuamente senza che la batteria si surriscaldi o si danneggi nel tempo. Questo è scritto sul lato della maggior parte delle batterie. Ad esempio, una batteria da 11Ah con un valore di scarica di 10C può fornire una corrente massima di: 11A (10 x C = 10 x 1,1 = 11A).

Cosa è il tasso “C” di una batteria

I tassi di carica e scarica di una batteria sono regolati dai tassi C. La capacità di una batteria è comunemente valutata a 1C, il che significa che una batteria completamente carica con una potenza nominale di 1Ah dovrebbe fornire 1A per un’ora.

La stessa batteria che si scarica a 0,5 C dovrebbe fornire 500 mA per due ore e a 2 C fornisce 2 A per 30 minuti. Le perdite a scariche rapide riducono il tempo di scarica e queste perdite influiscono anche sui tempi di ricarica.

Un tasso C di 1C è anche noto come scarica di un’ora; 0,5 C o C/2 è una scarica di due ore e 0,2 C o C/5 è una scarica di 5 ore. Alcune batterie ad alte prestazioni possono essere caricate e scaricate a temperature superiori a 1 C con uno stress moderato.

La capacità della batteria, o la quantità di energia che una batteria può contenere, può essere misurata con un analizzatore di batteria. L’analizzatore scarica la batteria a una corrente calibrata mentre misura il tempo fino al raggiungimento della tensione di fine scarica.

Per il piombo acido, la fine della scarica è tipicamente 1,75 V/cella, per NiCd/NiMH 1,0 V/cella e per gli ioni di litio 3,0 V/cella. Se una batteria da 1 Ah fornisce 1 A per un’ora, un analizzatore che visualizza i risultati in percentuale del valore nominale mostrerà il 100 percento.

Se la scarica dura 30 minuti prima di raggiungere la tensione di interruzione di fine scarica, la batteria ha una capacità del 50 percento. Una nuova batteria a volte è sopravvalutata e può produrre più del 100 percento di capacità; altri sono sottovalutati e non raggiungono mai il 100 percento, anche dopo l’adescamento.

Quando si scarica una batteria con un analizzatore di batteria in grado di applicare diverse velocità C, una velocità C più alta produrrà una lettura della capacità inferiore e viceversa. Scaricando la batteria da 1 Ah alla velocità 2C più veloce, o 2A, la batteria dovrebbe idealmente fornire la piena capacità in 30 minuti. La somma dovrebbe essere la stessa poiché la stessa quantità di energia viene erogata in un tempo più breve.

In realtà, le perdite interne trasformano parte dell’energia in calore e riducono la capacità risultante a circa il 95 percento o meno. Scaricare la stessa batteria a 0,5 C, o 500 mA in 2 ore, aumenterà probabilmente la capacità oltre il 100 percento.

Mentre le batterie a base di piombo e nichel possono essere scaricate a una velocità elevata, il circuito di protezione impedisce alla cella di energia agli ioni di litio di scaricarsi al di sopra di 1 C. Una batteria con materiale attivo di nichel, manganese e/o fosfato può tollerare velocità di scarica fino a 10 C e la soglia di corrente è impostata di conseguenza più alta.

Dimensionamento della batteria per un dato inverter

Molte persone usano un inverter di alimentazione da CC a CA per convertire da 12 V CC a 110 V CA. Dal momento che cambiano potenza da una forma all’altra, gli inverter sono mostri divoratori di energia e dovrebbero essere evitati quando possibile.

Se puoi scegliere tra un dispositivo da 12 volt alimentato a CC o un dispositivo da 230 volt CA, scegli il dispositivo da 12 volt CC. Esistono dispositivi CC sul mercato che riducono o aumentano la potenza CC e anche questi utilizzano molta più energia.

Questa “regola pratica” è intesa come una guida generale per la stima degli ampere CC richiesti per il funzionamento di un inverter di alimentazione da CC a CA.

Poiché i calcoli producono valori approssimativi, è necessario considerare un fattore di sicurezza appropriato quando si progettano e si specificano i componenti del sistema, come cavi, dimensioni e lunghezza. Questo in pratica significa “sovradimensionare il tuo sistema”.

1. Sistemi a 12 V CC

Gli inverter da 12 volt richiedono circa un ingresso CC da 10 ampere per ogni potenza di uscita di 100 watt utilizzata per azionare un carico in corrente alternata (CA). Esempio: quanti ampere CC richiede un inverter da 12 volt per far funzionare tre luci al quarzo da 500 watt o un riscaldatore elettrico da 1500 watt?

Risposta:

1) Watt totali = 1500

2) 1500 watt/100 (dalla formula) = 15

3) 15 X 10 ampere (dalla formula) = 150 ampere.

Questa è la corrente CC che l’inverter utilizzerà per azionare il carico da 1500 watt. Nota: se questi 150 ampere vengono assorbiti dalla batteria per un’ora, verranno utilizzati 150 ampere di carica della batteria.

Per supportare 150 ampere di carica della batteria, è necessario utilizzare 300 ampere di capacità della batteria per la massima durata e prestazioni della batteria agli ioni di litio.

2. Sistemi a 24 Volt CC

Formula: gli inverter da 24 volt richiedono circa 5 ampere di ingresso CC per ogni 100 watt di potenza in uscita utilizzati per azionare un carico CA.

Esempio: quanti ampere CC richiede un inverter da 24 volt per far funzionare tre luci al quarzo da 500 watt o un riscaldatore elettrico da 1500 watt?

Risposta:

1) Watt totali = 1500

2) 1500 watt/100 (dalla formula) = 15

3) 15 X 5 ampere (dalla formula) = 75 ampere.

Questa è la corrente CC che l’inverter utilizzerà per azionare il carico da 1500 watt. Nota: se questi 75 ampere vengono assorbiti dalla batteria per un’ora, verranno utilizzati 75 ampere di carica della batteria.

Per supportare 75 ampere di carica della batteria, è necessario utilizzare 150 ampere di capacità della batteria per la massima durata e prestazioni della batteria agli ioni di litio.