Сколько времени резервного копирования может обеспечить батарея LiFePO4 на 12,8 В 300 Ач?

Батарея LiFePO4 на 12,8 В 300Ач способна хранить достаточное количество энергии для поддержки базовых нагрузок в доме, таких как морозильники, освещение, коммуникационное оборудование, телевизоры, вентиляторы и т.д. Тем не менее, время выполнения невозможно предсказать только по ёмкости.

Фактическое время работы зависит от полезной энергии батареи, эффективности инвертора, питания приборов, запускающего тока, температуры, потерь кабеля и выбранной глубины разряда.

С точки зрения SANDISOLAR, надёжная оценка времени работы должна начинаться с полной энергетической системы, а не с одной спецификации батареи.

Сколько энергии сохраняет аккумулятор LiFePO4 на 12,8 В на 300 Ач?

The SANDISOLAR SD-12300LFPJ1Технические характеристики

•Номинальное напряжение: 12,8 В (напряжение системы во время работы)

• Номинальная ёмкость: 300Ah

• Номинальная энергия: 3,84 кВт·ч

• Рекомендуемое напряжение заряда: 14,4 В

•Рабочий диапазон напряжения: 10,8 В до 14,4 В

Номинальная энергия = 12,8 В x 300Ач = 3840 Вт·ч

Это эквивалентно устройству мощностью 100 Вт, работающему 38,4 часа. Это предполагает, что устройство потребляет всю доступную энергию. На практике время работы будет значительно короче, потому что устройство не поглощает всю накопленную энергию.

Номинальная энергия против полезной энергии

Бытовая техника обычно использует переменный ток, а батарея — постоянного тока. Поэтому требуется инвертор, и часть накопленной энергии теряется при преобразовании.

В качестве прагматичного примера планирования предположим следующее:

• Глубина разряда: Использование глубины 80% исключает планирование вокруг полного разряда аккумулятора.

• Эффективность инвертора: приемлемое среднее — взятие 90% эффективности.

• Потери в системе: Конечная энергия будет зависеть от потерь энергии, вызванной проводами, потерями в режиме ожидания инвертора и потерями на соединение.

Расчёт полезной энергии переменного тока:

3840 Wh * 80% * 90% = ~ 2765 Wh

Это планирующая оценка и не будет гарантированным результатом. Полезная энергия батареи LiFePO4 на 12,8 В 300Ah будет зависеть от инвертора, профиля нагрузки, установки, температуры и состояния батареи.

Предполагаемое время работы для обычных бытовых приборов

В следующей таблице используется примерно 2765 Вт·ч полезной переменной энергии и предполагается, что работает только один прибор.

Бытовая техника	Типичная мощность	Предполагаемая продолжительность работы
Wi-Fi роутер	15W	Около 184 часов
Группа светодиодного освещения	50W	Около 55 часов
Электрический вентилятор	60W	Около 46 часов
Ноутбук	65W	Около 42 часов
LED-телевизор	100W	Около 27 часов
Рабочая нагрузка холодильника	120W	Около 23 часов
Микроволновая печь	1200W	Около 2,3 часов
Электрический чайник	1500W	Около 1,8 часа

Эти данные показывают, почему батарея LiFePO4 на 12,8 В 300Ah может поддерживать маломощные приборы гораздо дольше, чем отопление или другие нагрузки с высоким сопротивлением.

Время выполнения для группы основных нагрузок

Во время отключения сети несколько приборов могут работать одновременно. Рассмотрим следующий пример:

Существенная нагрузка	Средняя мощность
Холодильник	120W
Четыре светодиодных лампы	40W
Wi-Fi роутер	15W
Телевидение	100W
Зарядные устройства для телефонов	20W
Комбинированная нагрузка	295W

Предполагаемое время выполнения:

2765Wh ÷ 295W = примерно 9,4 часа

Фактическое время работы может отличаться, потому что холодильник включается и выключается, а освещение, телевизор и зарядные устройства не всегда используются непрерывно.

Ограничения использования мощности приборов

Существует несколько факторов, помимо мощности, которые влияют на оценку продолжительности работы прибора.

• Рабочий цикл: Например, холодильники и кондиционеры не будут работать на полной мощности длительное время.

•Стартовый импульс: за исключением компрессоров и насосов, почти все остальные приборы, насосы и моторы будут потреблять большой ток в течение короткого времени при включении.

• Переменная мощность: многие современные приборы варьируют количество потребляемой энергии в зависимости от требований задачи.

• Ожидаемое потребление: Телевизоры, роутеры, инверторы и зарядные устройства, например, потребляют энергию между использованиями.

Условия окружающей среды: Высокие температуры окружающей среды могут увеличить время работы холодильника или вентиляционной системы.

Для приборов с переменной нагрузкой ежедневное энергопотребление в ватт-часах или киловатт-часах часто более полезно, чем номинальная мощность.

Выходная мощность и согласование инвертора

SD-12300LFPJ1 описывается с максимальным непрерывным зарядом и разрядным током до 200 А. При 12,8 В это соответствует теоретическому постоянному току выхода:

12,8 В × 200А = 2560 Вт

Однако в таблице технических параметров также указан ток заряда/разряда 100А. Это указывает на ожидаемый рабочий ток 100А и максимальный непрерывный ток 200А. Окончательный рабочий ток должен быть подтвержден в утверждённом техническом техническом листе перед выбором инвертора.

Для системы необходимо учитывать следующие соображения:

• Напряжение инвертора: инвертор должен быть для аккумуляторной системы класса 12 В LiFePO4.

• Непрерывный выход: общая нагрузка приборов должна находиться в пределах возможностей батареи, BMS, инвертора и кабелей.

• Пропускная способность перенапряжения: инвертор должен быть способен выдерживать перенапряжение для запуска холодильников, насосов и двигателей.

• Размер кабеля: Для высокого постоянного тока необходимо использовать короткие и соответствующие по размеру кабели, чтобы уменьшить перегрев и падение напряжения.

• Защита цепи: В постоянном токе должен быть соответствующий предохранитель и/или автоматический выключатель, а также средство изоляции цепи.

Использование большого инвертора не увеличивает энергию батареи. Это позволяет использовать только нагрузки с более высокой мощностью, что приводит к более быстрому разряду аккумулятора.

Факторы, сокращающие время работы батареи

Ожидается, что следующие условия уменьшат эффективную ёмкость аккумулятора LiFePO4 на 12,8 В 300Ah (LiFePO4).

• Низкие температуры: Выделения, скорее всего, будут ограничены при низких температурах окружающей среды.

• Высокий ток: внутреннее сопротивление аккумулятора вызывает падение напряжения на клемме. Чем больше потребление тока, тем сильнее падение напряжения.

• Цикл батареи: Общая ёмкость теряет при цикле батареи.

• Длинные кабели: Прокладывание кабелей длиннее рекомендованного приводит к увеличению сопротивления и увеличению потерь.

• Потери в ожидании инвертора: инверторы потребляют энергию при отсутствии нагрузки.

• Настройки защиты BMS: в зависимости от BMS аккумулятор может быть отключён до полного использования емкости.

SD-12300LFPJ1 имеет рабочий диапазон температур для зарядки от 0°C до 50°C и разряда от -20°C до 60°C. SD-12300LFPJ1 должен эксплуатироваться в контролируемой среде.

Использование батареи внутри солнечной системы хранения

Батарея LiFePO4 на 12,8 В 300Ah обладает гибкостью для хранения избыточной фотоэлектрической энергии для вечернего использования, в пасмурные дни, в часы пиковой скорости или для резервного использования.

Обычная система включает следующее:

• Солнечные панели: фотоэлектрическая панель генерирует постоянное ток в присутствии солнечного света.

•MPPT Charge Controller: Контроллер заряда регулирует зарядку солнечной энергии в зависимости от напряжения аккумулятора.

• Аккумуляторное хранение: Эта система использует модуль SD-12300LFPJ1, обеспечивающий 3840 Вт·ч накопления энергии.

•Инвертор: элементы этой подсистемы преобразуют питание постоянного тока (DC) в питание переменного тока (AC).

•Защитное оборудование: Предохранители, автоматы и другие устройства отключения используются для управления риском электроэнергии.

• Требуемое количество солнечной энергии зависит от: суточного потребления энергии, локального солнечного света и желаемого времени зарядки с учётом потерь при зарядке.

SANDISOLAR's Системное мышление

SANDISOLAR рассматривает систему для оценки производительности, в данном случае аккумулятора. SD-12300LFPJ1 включает комбинацию LFP-ячеек, 200A BMS, SPCC и уровень защиты IP21.

Срок службы составляет 3000 циклов при глубине разряда 80% в условиях испытаний. BMS обеспечивает функцию управления зарядом аккумулятора и контролирует перезарядку, переразряд, переток и другие ненормальные условия.

Поскольку IP21 обеспечивает ограниченную защиту от твёрдых предметов и вертикально падающих капель воды, батарея лучше подходит для внутренних или укрытых установок, чем для прямого воздействия на улицу.

Заключительные слова

Аккумулятор LiFePO4 на 12,8 В 300Ah обеспечивает номинальную энергию 3840 Вт. С учётом глубины разряда 80% и эффективности инвертора 90%, примерно 2765 Вт·ч для нагрузок переменного тока в типичном планировочном сценарии.

Ожидается около нескольких часов работы для небольших бытовых приборов или нескольких дней для небольших маломощных устройств. Для получения точных оценок времени работы необходимо использовать фактическое потребление приборов, потери при запуске инвертора и приборов, потери при установке и подтверждённые лимиты батарейных цепей.

Часто задаваемые вопросы

Вопрос 1. Какова ёмкость накопления энергии одной батареи LiFePO4 на 12,8 В 300 Ач?

При номинальных условиях эта батарея может хранить 3840 Вт·ч, или 3,84 кВт·ч.

Вопрос 2. Сколько времени батарея LiFePO4 на 12,8 В 300Ач может питать прибор мощностью 100 Вт?

Теоретически батарея может работать на 100 Вт в течение 38,4 часа. Однако общее время будет значительно короче из-за потерь системы.

Вопрос 3. Какой размер инвертора подходит для использования с батареей LiFePO4 на 12,8 В 300 Ач?

Подходящий инвертор должен быть для аккумуляторной системы на 12 В и соответствовать пределу непрерывного разряда.

Вопрос 4. Какова общая полезная энергия переменного тока для аккумулятора LiFePO4 на 12,8 В 300 Ач?

При 80% DoD батареи и 90% эффективности инвертора общая полезная энергия составляет примерно 2765 Вт·ч.

Вопрос 5. Можно ли питать и другие приборы помимо вышеперечисленного?

Да, главное, чтобы общая мощность была в пределах возможностей батареи, BMS, инвертора и кабелей.