بخشی از ظرفیت باتری به دلیل حد مجاز تخلیه و تلفات تبدیل در پریز قابل استفاده نیست؛ از طرف دیگر، باتری و اینورتر باید توان لحظه‌ای وسایل را هم تحمل کنند.
پاسخ کوتاه: مدت تقریبی پشتیبانی = انرژی قابل استفاده در سمت AC ÷ متوسط توان وسایل روشن. در یک مثال فرضی، باتری اسمی ۵ kWh با عمق تخلیه قابل استفاده ۸۰٪ و بازده فرضی اینورتر ۹۰٪، حدود ۳٫۶ kWh برق AC می‌دهد. اگر بارها به‌طور متوسط ۶۰۰ وات (۰٫۶ kW) بکشند، مدت نظری حدود شش ساعت است؛ مصرف آماده‌به‌کار، افت ظرفیت و تغییر بار می‌تواند آن را کمتر کند.
سه عدد متفاوت را با هم اشتباه نگیریم
| مفهوم | واحد | پاسخ به چه پرسشی؟ |
| ظرفیت اسمی باتری | kWh یا Ah همراه با V | چه مقدار انرژی روی مشخصات درج شده است؟ |
| انرژی قابل استفاده | kWh | پس از محدودیت تخلیه و تلفات، چقدر انرژی تحویل می‌شود؟ |
| توان خروجی سامانه | kW | چند وسیله را هم‌زمان و با چه بار راه‌اندازی می‌توان روشن کرد؟ |
وزارت انرژی آمریکا تفاوت انرژی ذخیره‌شده و توان تحویل را با مثال یک باتری بزرگ توضیح می‌دهد: ظرفیت انرژی بالا لزوماً به معنی توان لحظه‌ای نامحدود نیست. همین اصل برای باتری خانگی نیز برقرار است.
محاسبه مدت برق‌دهی در چهار گام
- ظرفیت اسمی را به kWh تبدیل کنید. برای باتری نمونه ۴۸ ولت و ۱۰۰ آمپرساعت، حاصل ساده ۴۸ × ۱۰۰ ÷ ۱۰۰۰ = ۴٫۸ kWh است؛ ولتاژ واقعی، مشخصات BMS و ظرفیت اعلامی سازنده را ملاک نهایی بدانید.
- ظرفیت اسمی را در سهم تخلیه مجاز یا قابل استفاده ضرب کنید. این سهم وابسته به شیمی باتری، تنظیمات و گارانتی سازنده است؛ برای همه باتری‌ها ۸۰٪ فرض نکنید.
- نتیجه را در بازده تبدیل DC به AC ضرب کنید و مصرف خود سامانه را نیز در نظر بگیرید.
- انرژی AC را بر توان متوسط بارهای روشن تقسیم کنید؛ سپس توان پیوسته و گذرای اینورتر را جدا بررسی کنید.
مثال فرضی با چند نوع بار
فرض: باتری ۵ kWh، سهم قابل تخلیه ۸۰٪، بازده اینورتر ۹۰٪ و حذف مصرف آماده‌به‌کار از محاسبه ساده. انرژی AC: ۵ × ۰٫۸ × ۰٫۹ = ۳٫۶ kWh.
| توان متوسط فرضی وسایل | مدت نظری بر پایه ۳٫۶ kWh | توضیح |
| ۳۰۰ وات | ۱۲ ساعت | روشنایی و تجهیزات کم‌مصرفِ نمونه |
| ۶۰۰ وات | ۶ ساعت | چند بار هم‌زمانِ متوسط |
| ۱٬۲۰۰ وات | ۳ ساعت | بار سنگین‌تر؛ کنترل توان اینورتر ضروری |
این زمان‌ها حاصل تقسیم ریاضی هستند، نه وعده سازنده یا مدت تضمینی در پروژه. یخچال، کولر و پمپ چرخه کار متغیر دارند و هنگام شروع ممکن است توان بالاتری بکشند. در دما و عمر متفاوت نیز ظرفیت واقعی می‌تواند تغییر کند.
اگر بخواهیم باتری موردنیاز را پیدا کنیم چه؟
از هدف زمانی به عقب برگردید. مثال فرضی: بار متوسط ۵۰۰ وات برای هشت ساعت به ۰٫۵ × ۸ = ۴ kWh برق AC نیاز دارد. با همان فرض ۸۰٪ سهم تخلیه و ۹۰٪ بازده، ظرفیت اسمی اولیه ۴ ÷ (۰٫۸ × ۰٫۹) = ۵٫۵۶ kWh است. ذخیره اطمینان، مصرف خود اینورتر، افت ظرفیت آینده و حداقل شارژ دلخواه می‌تواند ظرفیت انتخابی را بیشتر کند. تعداد باتری فقط پس از مشخص شدن ظرفیت و قابلیت موازی‌سازی مدل انتخاب می‌شود.
باتری برای چه ساعتی باید شارژ شود؟
اگر خاموشی در روز باشد، پنلِ متصل به سامانه پشتیبانِ درست‌طراحی‌شده ممکن است بخشی از بار را هم‌زمان تأمین کند و باتری را نیز شارژ کند؛ میزان آن با آفتاب تغییر می‌کند. شب‌ها یا روزهای ابری، فرض محافظه‌کارانه این است که سهم قابل اتکا از پنل را جداگانه محاسبه کنیم. همچنین اگر سامانه فقط متصل به شبکه معمولی باشد، داشتن پنل به‌تنهایی برق اضطراری ایجاد نمی‌کند.
تفاوت باتری لیتیومی و سرب‌اسیدی در این محاسبه
قیمت، شیمی، عمق تخلیه مجاز، چرخه عمر، دما و الزامات نصب متفاوت‌اند. نمی‌توان با یک درصد ثابت برای همه مدل‌ها حکم داد. برای مقایسه دو پیشنهاد، ظرفیت قابل استفاده تضمین‌شده طبق دیتاشیت، توان شارژ و دشارژ، سازگاری با اینورتر و شرایط خدمات را کنار قیمت قرار دهید؛ یک باتری با ظرفیت اسمی برابر ممکن است انرژی قابل تحویل متفاوتی داشته باشد.
مدت برق‌دهی را از فهرست وسایل و ساعت پشتیبانی حساب کنید و سپس ظرفیت باتری، توان اینورتر و توان راه‌اندازی را جداگانه کنترل کنید. برای خانه‌ای که فقط چند بار ضروری را در خاموشی لازم دارد، تفکیک مدار پشتیبان معمولاً تحلیل را دقیق‌تر می‌کند. اگر برای پروژه به طراحی نیاز دارید، فهرست وسایل و مدت خاموشی موردنظر را به نورا انرژی پاک ارائه دهید.