如何计算蓄电池备用供电时间
从电压、容量、放电深度、逆变器效率和负载功率估算备用时长,并比较锂电池与铅酸电池。
计算过程一览
“电池能让住宅运行多久?”取决于电池组实际能提供多少能量,以及负载平均消耗多少功率。标称容量并不等于全部可用容量,放电限制和逆变器损耗都要计入。下面以48 V、100 Ah电池组为例,逐步计算送达用电设备的能量。
- 标称能量48 V × 100 Ah ÷ 1,000
- 可用能量锂电池,放电深度(DoD)90%
- 送达负载计入逆变器损耗,效率90%
3,888 Wh送达负载的能量÷400 W平均消耗功率=≈ 9.7 h备用供电时间
锂电池还是铅酸电池
不宜把电池每次都彻底放空。放电深度(DoD)表示使用了标称容量的多少比例。不同化学体系和型号有不同建议范围,反复深放电可能缩短寿命。以下参数用于对比,实际运行应以产品手册、BMS限制和保修条件为准。
锂电池(LiFePO4)
- 有使用80~90%容量的设计方案
- 放电电压相对稳定
- 充电较快、重量较轻
- 循环寿命较长,长期成本可能更低
铅酸电池/AGM
- 初期采购价格较低
- 可用于较简单的系统
- 日常使用常以约50%放电深度作为参考
- 反复深放电会影响寿命
- 需要适当的完全充电机会
负载消耗
计算自己的备用时间
将电池组电压、容量、电池类型和负载替换为您的数值。漏斗图展示每个阶段剩余的可用能量。用平均功率估算时长,再单独核对最大持续功率与启动功率;电池有足够kWh,并不自动意味着逆变器可以带动任何大功率设备。
离网系统还要考虑天数
离网系统常以自持天数计算:在连续阴天、无法充分补充电量时,电池应支持多少天。假设一处住宅每天用电3 kWh,需要维持2天,则负载端共需6 kWh。选择标称电池容量时,仍要反向计入放电深度和逆变器损耗,而不是直接购买6 kWh便结束计算。
3 kWh每天用电×2天无日照时长=6 kWh所需可用能量
≈ 7.4 kWh锂电池标称能量(48 V时约155 Ah)
≈ 13.3 kWh铅酸电池标称能量(48 V时约280 Ah)
如何延长备用时间
- 先降低用电,再扩大电池组:使用LED、减少待机、选择高效冰箱
- 将关键负载接入独立配电箱,不把大功率电热水器或烤箱纳入基本备用回路
- 尽量把水泵、机械设备和充电器安排在白天使用
- 按串并联限制和厂家要求,有计划地扩展电池组
下方示例为4.8 kWh电池组向关键负载箱供电,并标注计算结果。将电池容量、负载功率、使用时段和估算假设写在图上,便于比较不同配置,也方便专业人员发现被忽略的条件。
使用Editor Solar绘制系统图
下方是已载入本文示例的Editor Solar编辑器。您可以移动设备、修改标签、连接部件,并导出为PNG、SVG或PDF。所有操作都在浏览器中进行,无需付费。
动手试试: 把负载换成实际家电并填写平均功率。修改电池组参数,然后重新计算备用供电时间。
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