Comportamento delle batterie in inverno

Comportamento delle batterie in inverno  

In questo articolo si approfondisce la gestione delle batterie e il loro comportamento durante i mesi invernali.

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In inverno, il comportamento delle batterie in combinazione con gli inverter solari può variare notevolmente rispetto alle stagioni più calde, a causa delle basse temperature, che possono influire sulle prestazioni delle batterie. 

Ecco alcuni punti chiave e raccomandazioni:

1. Effetti della temperatura sulle batterie: Il freddo può influire sulle prestazioni delle batterie in quanto le basse temperature possono rallentare le reazioni chimiche all'interno della batteria. Ciò può comportare una riduzione della capacità e delle prestazioni.

2. Preriscaldamento/isolamento delle batterie: Alcuni sistemi avanzati di stoccaggio delle batterie sono dotati di sistemi di riscaldamento che possono preriscaldare le batterie a basse temperature per migliorarne le prestazioni. Verificare se il sistema di accumulo delle batterie supporta questa funzione e attivarla se necessario. Isolare la batteria per proteggerla dalle temperature estreme. Ciò può contribuire a stabilizzare la temperatura di esercizio della batteria e a migliorarne le prestazioni.

3. Ottimizzazione delle impostazioni di carica e scarica: Negli inverni rigidi, può essere utile regolare le impostazioni di carica e scarica dell'inverter per preservare la batteria e massimizzare le prestazioni. È consigliabile impostare il limite massimo di scarica al 30-40%.

4. Monitoraggio e manutenzione regolari: Monitorare regolarmente le condizioni della batteria e dell'inverter solare, soprattutto durante i mesi invernali. Assicurarsi che tutti i componenti funzionino correttamente e che non vi siano problemi che possano compromettere le prestazioni.

5. Garantire una capacità di carica adeguata: Poiché l'esposizione alla luce solare può essere minore in inverno rispetto all'estate, è importante assicurarsi che la batteria sia adeguatamente carica durante le ore di sole per soddisfare le richieste energetiche. Potrebbe essere necessario modificare i modelli di consumo energetico o ricorrere a una ricarica supplementare della rete per garantire una carica sufficiente della batteria.

6. Consultare l'installatore o il nostro servizio di assistenza: In caso di dubbi o domande specifiche sul sistema di accumulo a batteria e sull'inverter solare, è meglio consultare un installatore o il nostro team di assistenza. Saremo lieti di assistervi nell'ottimizzazione e nella regolazione dei vostri sistemi per l'inverno.

7. Pianificare il funzionamento dell'alimentazione di emergenza: Se il vostro sistema di accumulo a batterie viene utilizzato anche per l'alimentazione di emergenza, assicuratevi che sia completamente carico e pronto a funzionare in modo affidabile in caso di interruzione di corrente durante l'inverno.

8. Utilizzare la funzione di preriscaldamento: Se il sistema di accumulo delle batterie è dotato di una funzione di preriscaldamento, attivarla per portare la batteria a una temperatura operativa ottimale prima della carica. Ciò può contribuire a migliorare le prestazioni della batteria in condizioni di freddo.

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Battery Healing 

(Solo per l'inverter ibrido S6)

Che cos'è il Battery Healing?

Questa funzione innovativa consente alla batteria di caricarsi ad una percentuale predefinita direttamente dall'energia solare, escludendo il consumo fino al raggiungimento del livello di carica desiderato.

Affrontare la sfida della corrente di carica

Uno degli ostacoli più significativi nei sistemi a energia solare è la questione della corrente di carica, soprattutto nei climi più freddi. Se il Battery Management System specifica una potenza di carica di 0 ampere, la batteria non si carica, indipendentemente dalle impostazioni di carica impostate sull'inverter. Tuttavia, la funzione Battery Healing del nostro firmware offre una soluzione, dando priorità alla carica solare finché la batteria non raggiunge la percentuale di carica specificata.

Adattamento alle condizioni ambientali

Nelle regioni in cui il freddo rappresenta una sfida per la ricarica della batteria, il nostro approccio innovativo offre una soluzione pratica. Mentre i metodi convenzionali potrebbero vacillare di fronte a temperature non ottimali, Battery Healing assicura che la batteria riceva la carica necessaria, anche in condizioni avverse. Inoltre, consigliamo di coprire la batteria per garantire un maggiore isolamento, migliorando ulteriormente le sue prestazioni nei periodi più freddi.

Il motivo per cui l'inverno è un problema per le batterie è il seguente:

La misurazione dello stato di carica (SOC) non è mai perfetta: si tratta di calcolare il consumo di corrente (potenza) della batteria nel tempo (energia). I sensori di corrente, soprattutto quelli a corrente continua, non sono precisi al 100%. Qualsiasi tolleranza può far sì che, ad esempio, il 19% (effettivo) sembri il 20% (segnalato dal BMS all'inverter).

Il problema si aggrava in condizioni di bassa corrente:

Misurare le basse correnti è molto più difficile che misurare le alte correnti. Quando la batteria è inattiva in inverno, si verifica una scarica parassita. L'alimentatore dell'inverter si scarica a circa 30 W e il BMS si scarica a 5 W.

La batteria non raggiunge il 100% per settimane (in molti casi, per mesi): Questo perché la piccola quantità di energia solare ricevuta viene inizialmente inviata ai consumatori locali (per ridurre le importazioni, modalità standard chiamata autoconsumo), il che significa che la batteria non vede mai l'energia solare.

Definizioni:

"Overdischarge_SOC": Un parametro all'interno delle impostazioni dell'inverter che indica di interrompere la scarica della batteria per l'autoconsumo.

"Forcecharge_SOC": Un parametro delle impostazioni dell'inverter che indica all'inverter di ricaricare forzatamente la batteria fino al valore "Overdischarge_SOC" specificato.

Esempio:

Per illustrare questo concetto con una batteria da 5 kWh e una scarica di 50 W in standby (anche se scende al di sotto della "Overdischarge_SOC"), si consideri il seguente scenario. La batteria si scarica fino a raggiungere la "Overdischarge_SOC" (impostata al 20% e potenzialmente in grado di raggiungere il 19%) attraverso l'autoconsumo alle ore 17:00. Successivamente, la batteria continua a scaricarsi alle ore 17:00. Successivamente, la batteria continua a scaricarsi a una velocità di standby di 50 W, raggiungendo la "Forcecharge_SOC" (10%) dopo dieci ore (10 ore x 50 W = 0,5 kWh = 10% della batteria). L'inverter carica quindi forzatamente la batteria fino al 20%, riconoscendo che il valore esatto può variare a causa del calcolo imperfetto del SOC basato sull'afflusso e sul deflusso di energia. Il giorno successivo, tutta l'energia solare viene utilizzata per i carichi domestici senza coinvolgere la batteria. Di conseguenza, la batteria oscilla tra "Overdischarge_SOC" e "Forcecharge_SOC", discostandosi dai valori reali di SOC.

Alla fine, il 10% presunto corrisponde al 5% critico, portando allo spegnimento automatico della batteria. Per risolvere questo problema è necessario un intervento tecnico di ripristino. Nei casi in cui la risoluzione è ritardata, può essere necessaria una ricarica esterna o, in casi gravi, la batteria può subire danni.

Per individuare questo problema è spesso necessario monitorare la tensione della batteria nel tempo rispetto al SOC. Quando si raggiunge per la prima volta il 10%, la tensione può essere di 46 V. I casi successivi possono mostrare tensioni leggermente inferiori, come 45,9 V e così via. Purtroppo, la tensione misurata su tutte le celle in serie non è in grado di determinare con precisione il SOC, ma serve come indicatore affidabile.

Stiamo attivamente sviluppando funzioni invernali che potrebbero modificare le priorità, ponendo l'accento sulla batteria prima che su altri consumatori. Inoltre, la selezione del "SOC di carica forzata" assicura che vengano alimentati solo i carichi locali finché la batteria non raggiunge il 100%.

A patto che non ci siano ancora le funzioni invernali:

• Opzione 1: Per evitare scariche profonde e mantenere la durata della batteria, si consiglia di caricare regolarmente la batteria dalla rete utilizzando la funzione "Time Charging".
• Opzione 2: evitare di impostare lo Stato di carica (SOC) di sovrascarica e lo Stato di carica forzata troppo bassi. Durante la stagione fredda, si consiglia di impostare il SOC di sovrascarica al 30% e il SOC di forzatura a un minimo del 20%. Queste impostazioni dovrebbero aiutare a prevenire una scarica profonda della batteria.
• Opzione 3: caricare la batteria al 30-40% una volta durante i mesi invernali e poi impostarla su "Nessuna batteria" nelle impostazioni. Rimettere in funzione la batteria solo quando le giornate tornano ad essere più soleggiate.

Seguendo queste raccomandazioni e regolando di conseguenza il sistema di accumulo a batteria e l'inverter solare, è possibile massimizzare le prestazioni dell'impianto solare in inverno e garantire un'alimentazione affidabile anche a temperature rigide, mantenendo la longevità della batteria.

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