Rechner für Batteriekapazität und Laufzeit

So funktioniert die Berechnung von Batteriekapazität und Laufzeit

Der Rechner verwendet ein Energiebilanzmodell. Zunächst addiert er die Lastleistung und den Eigenverbrauch des Geräts. Für die Kapazitätsauslegung wird die Gesamtleistung mit der Laufzeit multipliziert, durch den Wirkungsgrad geteilt, bei der gewählten Batteriespannung von Wattstunden in Amperestunden umgerechnet und mit dem Auslegungsfaktor multipliziert. Für die Laufzeit wird dasselbe Modell umgekehrt: Die verfügbare Batterieenergie wird mit dem Wirkungsgrad korrigiert, durch den Auslegungsfaktor und anschließend durch die Gesamtlast geteilt. Das Ergebnis ist eine Planungsschätzung, keine Garantie. Die tatsächliche Laufzeit hängt außerdem von Batteriechemie, Alter, Temperatur, Entladerate, Verkabelung, Abschaltspannung des Wechselrichters und Herstellergrenzen ab.

Lastenergie (Wh) = (Last W + Eigenverbrauch W) × Laufzeit h

Batterieenergie (Wh) = Lastenergie ÷ Wirkungsgrad

Erforderliche Kapazität (Ah) = Batterieenergie ÷ Spannung × Auslegungsfaktor

Geschätzte Laufzeit (h) = Kapazität Ah × Spannung × Wirkungsgrad ÷ Auslegungsfaktor ÷ Gesamtlast W

Durchgerechnete Beispiele

12 V, 1000 W Last, 6 W Eigenverbrauch, 60 min, 90 % Wirkungsgrad, Faktor 1,25: 1006 Wh an der Last, 1117,78 Wh aus der Batterie und 116,44 Ah erforderliche Kapazität.

Dieses Beispiel im Rechner öffnen

24 V, 1400 W Last, 6 W Eigenverbrauch, 40 min, 90 %, Faktor 1,25: 937,33 Wh an der Last, 1041,48 Wh aus der Batterie und 54,24 Ah erforderliche Kapazität.

Dieses Beispiel im Rechner öffnen

12 V, 100-Ah-Batterie, 100 W Gesamtlast, 90 %, Faktor 1,25: 864 Wh nutzbare Energie in diesem Modell und etwa 8 Stunden 38 Minuten geschätzte Laufzeit.

Dieses Beispiel im Rechner öffnen

Häufig gestellte Fragen

Was ist der Auslegungsfaktor?

Er ist ein ausdrücklich ausgewiesener Multiplikator, den dieses Modell bei der Kapazitätswahl verwendet. Der Standardwert 1,25 stammt aus der Projektkalkulation und wird nicht als Norm dargestellt. Ändern Sie ihn nur, wenn Ihre Planungsannahmen dies rechtfertigen.

Warum liegt der Wirkungsgrad unter 100 %?

Wandler, USV-Anlagen und Leitungen verursachen Verluste. Verwenden Sie möglichst den für Ihr Gerät und den betreffenden Betriebspunkt angegebenen Wirkungsgrad.

Was ist der Eigenverbrauch?

Die Leistung, die Wechselrichter, USV oder andere Elektronik zusätzlich zur angeschlossenen Last verbrauchen.

Warum wird die Laufzeit durch den Auslegungsfaktor geteilt?

Die Laufzeitberechnung kehrt die Gleichung zur Kapazitätsauslegung um. Durch die Division bleibt dieselbe Reserveannahme erhalten, statt sie doppelt zu berücksichtigen.

Kann ich den Rechner für Blei-Säure- und Lithiumbatterien verwenden?

Die Energiegleichung ist unabhängig von der Chemie, aber nutzbare Kapazität, Abschaltgrenze, Temperaturverhalten und zulässige Entladung unterscheiden sich. Verwenden Sie Herstellerdaten für konservative Annahmen.

Warum kann die tatsächliche Laufzeit kürzer sein?

Alterung, Kälte, hoher Entladestrom, Spannungsabfall, Abschaltgrenze des Wechselrichters und zeitlich veränderliche Lasten können die Laufzeit verkürzen.

Soll ich bei einer Reihenschaltung 12 V oder 24 V eingeben?

Geben Sie die Nennspannung der vollständigen Batteriebank ein, die die Last versorgt, nicht die Spannung einer einzelnen Batterie.

Ist das Ergebnis eine Batterieempfehlung oder eine Normberechnung?

Nein. Es ist eine transparente Planungsschätzung auf Grundlage der angezeigten Eingaben und des Berechnungsmodells dieses Projekts.

Quellen

• Produktspezifische Eingaben: Dokumentation des Batterie- und Wechselrichter- beziehungsweise USV-Herstellers.