Definição de tecnologia
Sistemas de armazenamento de energia em baterias residenciais de baixa tensão (≤ 60 V)
Uma arquitetura distribuída na qual módulos de bateria de 40 a 60 V são conectados em paralelo no nível do gabinete. Um estágio CC-CC isolado dentro do inversor híbrido eleva a tensão da bateria para o barramento CC interno, onde é acoplada à energia fotovoltaica antes da inversão.
Sistemas de armazenamento de energia em baterias residenciais de alta tensão (85–600 V)
Uma arquitetura centralizada com módulos em série: múltiplos módulos são conectados em série para criar uma cadeia de baterias de 85 a 600 V. Uma caixa de controle de alta tensão (com fusíveis, contatores, pré-carga e monitoramento de isolamento integrados) alimenta a cadeia diretamente no barramento CC do inversor através de um regulador buck/boost.
Comparação de desempenho
Baixa tensão
Prós
- Regime de segurança de tensão extrabaixa (ELV); risco mínimo de contato.
- Instalação modular e fácil de usar; menor investimento inicial para famílias com orçamento limitado.
- Algoritmos BMS paralelos simplificados
Contras
- Perdas resistivas mais elevadas (I²R) → penalização energética de 3 a 5%
- Potência de descarga limitada; inadequado para cargas contínuas superiores a 3 kW.
- A variação de capacidade a longo prazo entre blocos paralelos aumenta os ciclos de manutenção.
Alta tensão
Prós
- Eficiência de ida e volta (RTE) de até 96% graças a correntes mais baixas e carga térmica reduzida.
- Potência contínua de 5 a 10 kW; suporta picos de potência em sistemas de climatização, bombas de calor ou aquecedores de água instantâneos.
- Seções transversais de cabos menores → chicote de fiação e componentes magnéticos do inversor mais leves e compactos.
Contras
- Requer técnicos de alta tensão certificados; testes de resistência ao fogo rigorosos conforme as normas IEC 63056 / UL 9540A.
- Controle rigoroso de voltagem e temperatura em nível de célula; BMS avançado com balanceamento ativo.
- Custo inicial mais elevado (bateria + equipamento de segurança de alta tensão)
Cenários de aplicação
Baixa tensão
- Apartamentos pequenos/casas de fim de semana com consumo diário inferior a 10 kWh e sem eletrodomésticos de alta corrente de pico.
- Propriedades piloto ou de aluguel onde a remoção rápida é mais importante do que o desempenho máximo.
Alta tensão
- Residências unifamiliares de médio a grande porte com o objetivo de atingir mais de 90% de autossuficiência energética.
- Preparação para o futuro com integração de V2H / gerador de reserva ou pacotes de expansão de 15 kWh a 30 kWh.
Custo Nivelado de Armazenamento (LCOS)
Baixa tensão
Menor CAPEX, porém com perda adicional de energia de 5% a 8% por ciclo e substituição antecipada das células, pode aumentar o LCOS em 10 anos em 12% a 15% em comparação com HV.
Alta tensão
Prêmio de CAPEX de 20 a 30% compensado por RTE superior a 90% e vida útil de 8.000 a 10.000 ciclos; o ponto de equilíbrio é normalmente atingido no 5º ou 6º ano, de acordo com as tarifas TOU alemãs ou californianas.
Segurança e conformidade com as normas
Baixa tensão
Enquadra-se na categoria SELV (Tensão Extrabaixa de Segurança); não há desconexão obrigatória em caso de arco elétrico; instalação por conta própria (faça você mesmo) em muitas jurisdições.
Alta tensão
Deve atender às normas IEC 62109-1/2, UL 1973 e aos códigos locais de instalação de alta tensão; monitoramento obrigatório de isolamento, interrupção de circuito por falha de arco (AFCI) e protocolos de desligamento < 5 s após a detecção da falha.
Conclusão:
Escolha baixa tensão quando o capital for limitado, as cargas forem leves e a rapidez de instalação for fundamental. Opte por alta tensão quando precisar de máxima eficiência, alta potência instantânea e o menor custo por kWh ao longo da vida útil. Em qualquer caso, adeque a arquitetura ao perfil de carga — e não o contrário — e exija integração certificada para usufruir plenamente da garantia do seu sistema de armazenamento de energia residencial.
