Combien de batteries au lithium pour alimenter un onduleur de 5 kW

Pour alimenter un onduleur de 5 kW pendant 8 heures, vous aurez généralement besoin d'environ 5 batteries au lithium d'une capacité de 48 V et 200 Ah. Si vous avez besoin que le système fonctionne pendant 12 heures, vous aurez besoin d’environ 8 piles au lithium. Le nombre exact dépend de la durée pendant laquelle vous souhaitez que le système fonctionne et de la capacité des batteries. Dans cet article, nous expliquerons comment déterminer le nombre approprié debatteries à lithiumpour votre onduleur 5KW et les avantages de l'utilisation du lithium par rapport aux autres types de batteries.

Rôle des batteries au lithium dans les systèmes d'énergie solaire

In a solar power setup, the lithium batteries act as the intermediary between the solar panels and the home’s electrical system. During the day, when the sun is shining, solar panels generate electricity, but energy demand is often higher in the evening when sunlight is no longer available. The batteries store the energy generated during the day for use at night. Lithium batteries are ideal for this purpose because they have a high energy density, meaning they can store more power in a smaller space compared to traditional lead-acid batteries.

Comment calculer le nombre de piles au lithium nécessaires

To determine how many lithium batteries are needed for a 5kw inverter, you must first understand the relationship between power (watts), voltage (volts), and current (amps). The power formula is:
Watts = Volts × Amps

For example, a 5000W inverter running on a 48V system requires about 104 amps (5000 watts ÷ 48 volts = 104 amps). If you plan to run the system continuously for one hour, you will need lithium batteries that can supply at least this amount of current.

Étape 1 : Déterminez la tension du système

Most 5kw inverters are designed to operate at 48V because this voltage is more efficient for larger power demands. A 48V system reduces the number of lithium batteries required compared to a 12V or 24V system.

Étape 2 : Calculez les ampères-heures (Ah) nécessaires

Une fois que vous connaissez la tension, l’étape suivante consiste à calculer le nombre d’ampères-heures (Ah) que vos batteries doivent fournir. Cela dépend de la durée pendant laquelle vous prévoyez de faire fonctionner votre système sur batterie. Par exemple, si vous prévoyez de faire fonctionner l'onduleur pendant quatre heures, le calcul ressemblerait à ceci :

5 000 watts × 4 heures = 20 000 wattheures
20 000 wattheures ÷ 48 volts = 416,67 Ah

Cela signifie que vous auriez besoin de batteries au lithium pouvant fournir au moins 416,67 ampères-heures de capacité pour quatre heures d'utilisation continue.

Étape 3 : Choisissez la bonne taille de batterie

Supposons que vous utilisez une batterie au lithium 48 V 200 Ah. Pour fournir les 416,67 Ah requis, vous auriez besoin d’au moins trois de ces batteries. La formule pour cela est :

Nombre total de batteries = Ah requis ÷ Batterie Ah

Dans ce cas:
416,67 Ah ÷ 200 Ah = 2,08 batteries

Puisque vous ne pouvez pas utiliser une fraction d’une batterie, vous aurez besoin d’au moins trois batteries au lithium pour répondre à la demande de votre onduleur de 5 kW pendant quatre heures.

Facteurs affectant l'utilisation de la batterie

Plusieurs facteurs peuvent influencer le nombre de piles au lithium dont vous avez besoin. Ceux-ci incluent l'efficacité de l'onduleur, le type d'appareils que vous alimentez et la profondeur de décharge (DoD) des batteries. Les batteries au lithium ont généralement un DoD plus élevé que les batteries au plomb, ce qui signifie qu'elles peuvent être déchargées en toute sécurité jusqu'à 80 % de leur capacité totale sans dommage. Cette fonctionnalité fait des batteries au lithium un choix plus fiable et plus efficace pour les systèmes d’énergie solaire.

Efficacité de l'onduleur

L'efficacité de l'onduleur détermine la quantité d'énergie perdue lors de la conversion du courant continu (courant continu) au courant alternatif (courant alternatif). Un onduleur très efficace nécessitera moins de batteries pour stocker la même quantité d’énergie.

Demande de puissance des appareils

Si vous alimentez des appareils gourmands en énergie comme des réfrigérateurs ou des climatiseurs, vous aurez besoin de plus de piles au lithium que si vous alimentez des lumières et des petits appareils électroniques. Les appareils ayant une demande de puissance de pointe élevée, tels que les moteurs électriques, peuvent brièvement nécessiter plus de puissance que leur puissance nominale lors du démarrage. Il est donc important d'en tenir compte lors du calcul du nombre de batteries.

Configuration du banc de batteries pour un onduleur de 5 KW

Lors de la configuration d'un parc de batteries pour alimenter un onduleur solaire de 5 kW, il est essentiel de comprendre comment disposer les batteries au lithium pour atteindre la tension et la capacité nécessaires du système. La plupart des onduleurs de 5 kW fonctionnent sur des systèmes de 48 V, ce qui signifie que vous devrez configurer votre parc de batteries pour qu'il corresponde à cette tension.

Connexions série ou parallèle

Il existe deux manières principales de connecter des batteries au lithium dans un système d’énergie solaire : en série et en parallèle. Le choix entre ces configurations dépend de la nécessité d'augmenter la tension ou la capacité du système.

• Connexion en série: La connexion des batteries en série augmente la tension tout en gardant la même capacité (ampères-heures). Par exemple, la connexion en série de quatre batteries au lithium 12 V et 100 Ah donnera un système de 48 V avec une capacité de 100 Ah. C'est idéal pour un onduleur 48V comme le modèle 5kw.
• Connexion parallèle: La connexion des batteries en parallèle augmente la capacité (ampères-heures) tout en gardant la même tension. Par exemple, si vous connectez quatreBatteries 48V 100Ahen parallèle, vous disposerez d'un système 48V d'une capacité de 400Ah. Ceci est utile lorsque vous devez prolonger la durée d’exécution de votre système.

Pour un onduleur solaire de 5 kW, une connexion en série est généralement utilisée pour atteindre la tension système requise, puis des connexions parallèles supplémentaires peuvent être ajoutées pour augmenter la capacité globale, en fonction de vos besoins de stockage d'énergie.

Avantages des batteries au lithium pour les systèmes solaires

Les batteries au lithium offrent plusieurs avantages par rapport aux batteries au plomb traditionnelles, ce qui en fait le choix idéal pour les systèmes d'énergie solaire, en particulier ceux utilisant un onduleur de 5 000 W. Certains avantages clés incluent :

1. Densité énergétique plus élevée: Les batteries au lithium peuvent stocker plus d'énergie dans un espace plus petit, ce qui est essentiel lorsque l'espace est limité.
2. Espérance de vie plus longue: Les batteries au lithium durent généralement plus longtemps que les batteries au plomb, certains modèles pouvant durer jusqu'à 10 ans ou plus avec des soins appropriés.
3. Chargement plus rapide: Les batteries au lithium peuvent être chargées beaucoup plus rapidement que les alternatives au plomb, ce qui est bénéfique pour maximiser l'utilisation de l'énergie solaire.
4. Profondeur de décharge plus élevée (DoD): Les batteries au lithium peuvent décharger en toute sécurité jusqu'à 80 % de leur capacité, tandis que les batteries au plomb sont limitées à environ 50 %, permettant une utilisation plus efficace de l'énergie stockée.
5. Faible entretien: Contrairement aux batteries au plomb, les batteries au lithium ne nécessitent pas d'entretien régulier, comme l'ajout d'eau ou le nettoyage des bornes.

Ces avantages font des batteries au lithium le meilleur choix pour un système d'onduleur solaire de 5 kW, garantissant un stockage d'énergie efficace et une production d'énergie fiable.

De combien de batteries solaires ai-je besoin pour 12 heures d’alimentation (onduleur 5 000 W) ?

Le nombre de batteries au lithium pour alimenter un onduleur de 5 kW dépend de votre consommation d'énergie et de la durée pendant laquelle vous souhaitez que le système fonctionne uniquement sur batterie. Un calcul de base, comme mentionné précédemment, consiste à déterminer l'énergie totale (en wattheures) que votre système consommera, puis à la diviser par la tension et la profondeur de décharge de vos batteries.

Exemple de calcul pour une utilisation étendue

Si vous devez alimenter votre système pendant 12 heures et que vous estimez la consommation d'énergie de votre maison à environ 5 000 W par heure, le besoin énergétique total est de :

5 000 W × 12 heures = 60 000 wattheures (Wh)

En utilisant une batterie au lithium 48 V 200 Ah avec un DoD de 80 %, le nombre total de batteries nécessaires est :

1. Convertir des wattheures en ampères-heures:
   60 000 Wh ÷ 48 V = 1 250 Ah
2. Compte pour le DoD:
   1 250 Ah ÷ 0,8 = 1 562,5 Ah
3. Déterminer le nombre de piles:
   1562,5 Ah ÷ 200 Ah par batterie = 7,81 batteries

Dans ce scénario, vous auriez besoin d’au moins huit piles au lithium pour faire fonctionner le système pendant 12 heures à 5 000 W.

Cette estimation vous donne une idée sur la façon de calculer le nombre de piles au lithium nécessaires pour différents besoins énergétiques. Il est essentiel de baser vos calculs sur la consommation d'énergie réelle et de prévoir une capacité supplémentaire pour tenir compte des inefficacités ou des demandes d'énergie inattendues.

Conclusion

En conclusion, déterminer le nombre de batteries au lithium pour alimenter un onduleur de 5 kW implique un examen attentif de la tension de votre système, de la capacité de la batterie et de l'utilisation prévue. Les batteries au lithium constituent le choix optimal pour les systèmes d’énergie solaire en raison de leur densité énergétique élevée, de leur durée de vie plus longue et de leur efficacité. En calculant vos besoins énergétiques et en sélectionnant la configuration de batterie appropriée, vous pouvez garantir un système électrique fiable et efficace qui répond à vos exigences.