Collegamento serie e parallelo di più batterie


Collegare in Serie e Parallelo più Batterie



collegamento serie parallelo batterie

Ben trovato in questa pagina informativa MPPTSOLAR.

In questa pagina ti illustreremo in modo schematico le varie tipologie di batterie applicabili al solare/eolico e ti insegneremo come collegarle tra loro in serie e in parallelo, in modo da avere in uscita una maggiore capacità o una maggiore tensione nominale, a seconda delle necessità.

Abbiamo anche aggiunto degli esempi pratici e delle immagini schematiche per aiutarti a capire, senza perdite di tempo, come ottenere un sistema d'accumulo sicuro e capiente per il tuo impianto ad energia rinnovabile.



Quale tipo di batteria scegliere?


Durante la fase di progettazione di un impianto fotovoltaico stand-alone è importante la scelta delle batterie che andranno a formare il banco batteria d'accumulo. Sul mercato ci sono molti tipi di batterie. Di seguito elenchiamo le più diffuse:

•   Batterie piombo-acido
Sono le batterie usate per alimentare l'impianto elettrico di motocicli, automobili e camion. Hanno un basso costo, erogano correnti molto elevate, sono affidabili e funzionano bene anche a basse temperature. Di contro sono piuttosto pesanti, pericolose in quanto il piombo è un metallo tossico, perdono capacità in seguito a stress meccanici e non sono adatte a scariche troppo prolungate a causa del fenomeno della solfatazione.

•   Batterie al gel
Sono batterie al piombo-acido nelle quali l'elettrolita non è liquido ma gelatinoso. Sono chiamate anche batterie senza manutenzione e sono adatte per cicli di scarica molto profondi. Durano anche tre volte di più delle batterie piombo-acido e sopportano un buon numero di cicli di carica-scarica. Di contro hanno un costo maggiore delle piombo-acido e se caricate male, perdono vita utile molto in fretta.

•   Batterie AGM
Sono batterie al piombo nelle quali l'elettrolita è assorbito da una massa spugnosa in fibra di vetro. Sono batterie compatte, immuni da cortocircuiti e molto resistenti alle sollecitazioni meccaniche. Si possono montare in qualunque posizione, hanno una vita media di 10 anni, non soffrono le alte temperature e in caso di rottura dell'involucro, la fuoriuscita di acido è limitata. Hanno elevate correnti di spunto e bassa autoscarica. Di contro costano più di quelle al gel e non è comunque raccomandato scaricarle oltre il 50%.

•   Batterie LiFePO4
Sono le batterie al litio ferro fosfato. Non hanno piombo nè liquido corrosivo. Sono quindi molto leggere, compatte, ecologiche e possono essere montate in qualunque posizione senza rischi. Anche se scaricate al 100% non subiscono danneggiamenti. A parità di dimensioni, immagazzinano ed offrono più energia rispetto alle batterie al piombo. Inoltre, vantano cicli di carica-scarica inarrivabili dalle batterie al piombo. Si caricano in tempi brevissimi e sono normalmente dotate di un BMS interno che garantisce la massima sicurezza ed il corretto bilanciamento delle celle. Di contro, costano molto più delle batterie AGM.



Come misurare lo stato di carica di una batteria?


Il sistema più preciso è la misurazione della densità dell'elettrolita. Se non disponi di un densimetro, grazie alla seguente tabella puoi conoscere indicativamente la percentuale di carica delle batterie al piombo, anche misurandone a vuoto la tensione ai morsetti tramite un comune multimetro digitale.

Valore Densimetro Tensione ai Morsetti Percentuale di Carica
1,277 12,73 V 100 %
1,258 12,62 V 90 %
1,238 12,50 V 80 %
1,217 12,37 V 70 %
1,195 12,24 V 60 %
1,172 12,10 V 50 %
1,148 11,96 V 40 %
1,124 11,81 V 30 %
1,098 11,66 V 20 %
1,073 11,51 V 10 %


Come collegare più batterie insieme?


Innanzitutto è essenziale che tutte le batterie interessate siano uguali (gemelle) e che abbiano tutte lo stesso grado di carica. Seconda cosa è importante usare nel collegamento tra le batterie, dei cavi elettrici brevi, di uguale lunghezza e di opportuna sezione. Di seguito troverai delle immagini molto esemplificative in modo da comprendere facilmente i collegamenti delle batterie.

collegamento parallelo di batterie

Il collegamento in parallelo di due batterie uguali permette di ottenere in uscita il doppio della capacità delle singole batterie, mantenendo la stessa tensione nominale.

Seguendo questo esempio in cui ci sono due batterie da 12V 200Ah collegate in parallelo, avremo quindi in uscita una tensione di 12V (Volts) e una capacità totale di 400Ah (Ampère l'ora).

La capacità identifica la massima quantità di carica che è possibile immagazzinare. Più è grande la capacità, maggiore è la quantità di carica che si può immagazzinare. Si misura in Ampère l'ora.

In questo caso significa che con una capacità di 400Ah, il banco batteria può offrire teoricamente una corrente di 400A per un'ora continua di tempo, oppure 200A per due ore continue, oppure 100A per quattro ore, e così via... Minore è la massima corrente prelevata da una batteria al piombo e maggiore è la sua durata nel tempo.


collegamento serie di batterie

Il collegamento in serie di due batterie uguali permette di ottenere in uscita il doppio della tensione nominale delle singole batterie, mantenendo la stessa capacità.

Seguendo questo esempio in cui ci sono due batterie da 12V 200Ah collegate in serie, avremo in uscita una tensione totale di 24V (Volts) e una capacità invariata di 200Ah (Ampère l'ora).

Negli impianti eolici e fotovoltaici, maggiore è la tensione continua per la carica delle batterie, e minori sono le perdite di energia lungo i cavi. Quindi per esempio, un impianto a 24V è migliore di uno a 12V.


collegamento serie e parallelo di batterie

Unendo il collegamento in parallelo col collegamento in serie avremo un raddoppio sia della tensione nominale, sia della capacità.

Seguendo questo esempio avremo due blocchi da 24V 200Ah uniti in parallelo, formando così in totale 24V 400Ah.

Durante il collegamento è importante prestare attenzione alle polarità, usare cavi di opportuna sezione e più corti possibili. Minore è la lunghezza dei collegamenti, minore è la resistenza che verrà a formarsi nei cavi al passaggio della corrente e quindi minore sarà la perdita di energia negli stessi.

In fase di progettazione di un impianto fotovoltaico ad isola è essenziale avere un sistema d'accumulo capiente ed efficiente. Per assicurare una corretta carica delle batterie consigliamo di fare affidamento a regolatori di carica di alta qualità ed efficienza. I regolatori di carica che abbiamo selezionato sono progettati per garantire il miglior processo di carica ad ogni tipo di batteria (incluse le LiFePO4), sfruttando tutta l'energia prodotta dai pannelli fotovoltaici grazie alla tecnologia MPPT.

Se desideri trasformare la tensione continua della batteria in tensione alternata domestica per alimentare quasiasi elettrodomestico, sarà necessario acquistare un inverter ad onda sinusoidale. Ne esistono di due tipi: l'inverter ad onda sinusoidale modificata (adatto per carichi resistivi e capacitivi; con carichi induttivi può produrre del rumore) e l'inverter ad onda sinusoidale pura (adatto per tutti i carichi).

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