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Casa Unifamiliar Japonesa – Sistema de Armazenamento de Energia de Parede Ultra Fina

Personalização de Estrutura e Forma
Contexto do Cliente

Um integrador de equipamentos residenciais japonês que atende ao mercado de renovação de “casa unifamiliar” na área metropolitana de Lisboa. As casas japonesas são geralmente compactas, com espaço limitado nas paredes exteriores, exigindo que o dispositivo de armazenamento de energia não seja mais espesso que 180 mm.

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Solução Técnica
  • Células LiFePO4 da série 16 (3,2 V cada), capacidade de 7,68 kWh, voltagem de 51,2 V, configuração 1P16S.
  • Espessura total da unidade comprimida para 120 mm (1100 × 120 × 700 mm), peso de 63 kg.
  • Classificação de proteção IP21 para instalação em parede interior.
  • BMS integrado suportando expansão paralela de até 9 conjuntos de baterias.
  • Interfaces de comunicação: protocolo duplo CAN / RS485.
  • Entradas duplas para painéis solares (máximo de 12 kW), adequadas para residências com painéis fotovoltaicos em múltiplos lados.
  • Transição entre rede ligada / fora de rede: relé de bypass de alta velocidade embutido que permite uma comutação sem interrupções de nível UPS (< 10 ms) – crucial para áreas propensas a tufões e terremotos para manter iluminação, frigoríficos e dispositivos médicos online.
Desafios Técnicos & Soluções

O design ultra fino impôs exigências extremas na dissipação de calor e arranjo das células. Através de uma caixa de chapa metálica personalizada com uma estrutura de suporte em favo de mel interna, mantivemos um espaço de convecção de ar mínimo de 5 mm entre as células dentro da espessura limitada.

A placa principal do BMS e os componentes de energia foram colocados em compartimentos separados para evitar interferências eletromagnéticas.

A variação na amostragem de voltagem do BMS foi controlada dentro de ±20 mV, e o monitoramento de temperatura incluiu 4 sensores de temperatura das células + 1 sensor de temperatura ambiente + 1 sensor de temperatura MOSFET, com variação dentro de ±2 °C.

Recurso 1

A exigência de vida útil de 10 anos (≥4.000 ciclos com DoD de 80,1%) – perfeitamente alinhada com o ciclo típico de renovação de casas unifamiliares em Portugal – portanto imposto extremamente demandas rigorosas na consistência do envelhecimento das células e na eficiência de balanceamento a longo prazo em pacotes conectados em paralelo. Através de um algoritmo de equalização adaptativo dedicado que é ativado apenas durante a fase de tensão constante (CV) no final do carregamento, limitámos inovador a divergência geral da tensão das células para ±30 mV ao longo de toda a vida útil do ciclo, geral prevenindo eficazmente a degradação prematura da capacidade de qualquer célula individual., efetivamente impedindo a degradação prematura da capacidade de qualquer célula individual.

Funcionalidade 2

O clima costeiro húmido e a condensação interior ocasional na área de Tóquio-Kanagawa apresentaram riscos de degradação do isolamento e falhas de sobrecorrente. Para além da amostragem de tensão de ±20 mV e monitorização de temperatura de 6 pontos (4 células + 1 ambiente + 1 MOSFET, desvio ±2 °C) existentes, integramos um circuito de monitorização de resistência de isolamento em tempo real e uma proteção de sobrecorrente de dois estágios (aviso + desarme de relé) – tudo incorporado no BMS sem aumentar o perfil de 120 mm. Estas medidas garantem uma operação segura e fiável mesmo durante a estação chuvosa ou em ambientes com condensação.

Estrutura em Favos de Mel

Garantir a convecção de ar e a dissipação de calor

Design de Compartimento Separado

Evitar interferência eletromagnética

  • 4 x Sensores de Temperatura de Célula
  • 1 x Sensor de Temperatura Ambiente
  • 1 x Sensor de Temperatura MOSFET
Monitorização de Temperatura Multiponto

Desvio dentro de ±2 °C

Design Adaptado ao Mercado Japonês

Para além do perfil ultrafino de 120 mm, esta solução aborda dois requisitos críticos para habitações unifamiliares japonesas:

  • Montagem sísmica – O suporte traseiro é projetado como um suporte de alta resistência integrado que fixa diretamente aos montantes da parede de suporte de carga. Passa por cálculos sísmicos equivalentes de acordo com a Lei de Normas de Construção do Japão, prevenindo deslocamentos ou quedas durante tremores.
  • Conformidade com regulamentos de incêndio – A química intrinsecamente segura de LiFePO4, combinada com classificação IP21, elimina a necessidade de trabalhos complexos de compartimentação contra incêndios no interior (reduzindo significativamente o esforço de licenciamento em comparação com alternativas baseadas em NMC).
Instalação de bateria ultrafina de 7,68 kWh de parede solar
Resultados de Entrega

Primeira remessa entregue em 35 dias. O produto passou na certificação PSE do Japão e foi instalado em mais de 800 lares em Tóquio e na Prefeitura de Kanagawa.

35 Dias

Primeira remessa entregue

PSE

Certificado PSE do Japão

800+

Lares Instalados

Benefícios Económicos (Sinergia PV + Armazenamento)

Com entradas duais de PV (até 12 kW), o sistema aproveita a tarifa de tarifa variável da TEPCO (tarifas de pico à noite das 17:00 às 22:00). Através de arbitragem diária de “carregamento solar durante o dia, descarga nas horas de pico”, uma habitação típica de 4 pessoas pode economizar ¥150.000 – ¥200.000 por ano nas contas de eletricidade. O período de retorno estático reduz-se para 5–6 anos (ainda menos após aplicar subsídios de armazenamento do governo português).

Testemunho do Integrador

“Há muito tempo lutávamos com as paredes laterais estreitas das casas isoladas portuguesas – muitos clientes potenciais desistiam do armazenamento por causa do espaço. O produto ultrafino de 120 mm da TURSAN resolveu completamente a nossa dor de cabeça na seleção. Mais importante, o design silencioso sem ventilador e o suporte sísmico conquistaram uma satisfação excecional dos utilizadores finais.”

– Gestor de Projeto, integrador de equipamentos residenciais com sede em Portugal

Tem uma necessidade? Nós fazemos acontecer.

Quer precise de uma capacidade específica, um perfil mais fino, um protocolo BMS personalizado ou um produto que passe PSE, VCCI, CE ou UL – nós projetamos e fabricamos para si. Direto para a sua solução.

Desde a prototipagem até à produção em massa OEM/ODM, entregamos sistemas de armazenamento de energia prontos para venda adaptados ao seu mercado.

Conte-nos a sua especificação. Responderemos com uma avaliação de viabilidade em 12 horas.

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