10-kWh-Batterie mit Reserve
10 × 1 × 0,8 × 0,95 = 7,6 kWh AC. Die gesamte Last beträgt 2,1 kW; die Laufzeit liegt daher bei etwa 3,619 Stunden.
Geschätzte Laufzeit 3,619 h Im Rechner öffnen
Batterielaufzeit und nutzbare Energie berechnen
Prüfen Sie, wie viel Energie oberhalb der Batteriereserve verfügbar ist und ob sie die Last für die benötigte Dauer versorgen kann.
Geschätzte Laufzeit
3,619h
10 kWh nominelle DC-Kapazität bei 100 % erhaltener Kapazität.
Prüfen Sie die Werte, um ein Ergebnis zu sehen.
- AC-Energie oberhalb der Reserve
- 7,6 kWh
- Last einschließlich Hilfsverbrauch
- 2,1 kW
- Ladezustandsfenster
- 80%
Konstante Last und konstanter Wirkungsgrad. Anlaufspitzen, Temperaturänderungen und veränderliche Batteriegrenzen werden nicht modelliert.
So wird es berechnet
- Verfügbare DC-Energie = Nennwert × erhaltene Kapazität × SOC-Fenster=10 × 1 × 0,8=8 kWh
- Verfügbare AC-Energie = verfügbare DC-Energie × Entladewirkungsgrad=8 × 0,95=7,6 kWh
- Laufzeit = verfügbare AC-Energie ÷ gesamte AC-Last=7,6 ÷ 2,1=3,619 h
Available AC kWh = nominal DC kWh × retained capacity × max(0, present SOC − reserve SOC) × discharge efficiencyruntime = available AC kWh ÷ combined AC kW
7,6 kWh verfügbare AC-Energie versorgen 2,1 kW für etwa 3,619 Stunden.
Tipp: Eine Batterie kann genug kWh speichern und dennoch zu wenig kW zum Starten oder Betreiben einer Last liefern. Prüfen Sie die verfügbare Entladeleistung ebenso wie die gespeicherte Energie.
Von der Batteriekapazität zur Laufzeit
Die Batterielaufzeit hängt von der Energie oberhalb der Reserve und der daraus entnommenen Leistung ab. Eine Batterie mit 10 kWh DC-Nennenergie bei 90 % SOC und 10 % Reserve hat vor Entladeverlusten 8 kWh verfügbar. Bei 95 % einseitigem Wirkungsgrad liefert sie etwa 7,6 kWh AC. Eine Last von 2 kW plus 0,1 kW Hilfslast verbraucht diese Energie in etwa 3,62 Stunden.
Diese Antwort ist nur sinnvoll, wenn das System in seiner aktuellen Betriebsart 2,1 kW liefern kann. Batteriemanagementsystem, Wechselrichter und Ersatzstromausgang können jeweils eine niedrigere Grenze vorgeben. Der Rechner prüft die eingegebene AC-Grenze, bevor er eine Laufzeit zeigt.
Die richtige Kapazitätsgrenze verwenden
DC-Energie oberhalb der Reserve = DC-Nennenergie in kWh × verbliebener Kapazitätsanteil × SOC-Fenster
Beginnen Sie mit der DC-Nennkapazität. Multiplizieren Sie mit der verbliebenen Kapazität, wenn Alterung oder eine spezifizierte Abwertung sie gesenkt haben, und danach mit aktuellem SOC minus Reserve. Nennt der Hersteller bereits die nutzbare Kapazität über ein zulässiges SOC-Fenster, würde eine erneute Anwendung dieses Fensters die Energie zu niedrig ansetzen.
Entladeverluste einmal berücksichtigen
Verfügbare AC-kWh = verfügbare DC-kWh × einseitiger Entladewirkungsgrad
Verwenden Sie den Wirkungsgrad des Entladepfads bei der betreffenden Last. Der Rundlaufwirkungsgrad vergleicht abgegebene mit eingespeister Energie über einen vollständigen Lade- und Entladezyklus. Er enthält Ladeverluste und kann den einseitigen Entladewirkungsgrad nicht direkt ersetzen. Zählen Sie dieselbe Hilfslast nicht zugleich hier und als AC-Last.
Leistung vor Laufzeit prüfen
Gesamte AC-Last = zu versorgende Last + zusätzliche AC-Hilfslasten
Verwenden Sie die niedrigste aktuell geltende Entladegrenze am AC-Ausgang. Energie in kWh kann eine Leistungsgrenze in kW nicht überwinden. Ein Kühlschrankkompressor kann zudem kurzzeitig eine höhere Anlaufleistung benötigen, die diese Dauerlastberechnung nicht abbildet.
Durch die Last teilen
Laufzeit (Stunden) = verfügbare AC-kWh ÷ gesamte AC-kW
Bei wechselnden Lasten dient ein repräsentativer Mittelwert nur der Energieschätzung. Prüfen Sie Spitzen getrennt gegen die Leistungsgrenze. Eine Zeitreihensimulation ist sinnvoller, wenn PV die Batterie im selben Zeitraum lädt oder sich Last und Wirkungsgrad stark ändern.
Beispiele: Batterielaufzeit
Genug Energie, zu wenig Leistung
Die Batterie hat weiterhin 7,6 kWh verfügbar, doch eine gesamte Last von 6,1 kW überschreitet die Entladegrenze von 5 kW. Das Ergebnis lautet „Leistungsgrenze überschritten“; unter diesen Annahmen gibt es für diese Last keine gültige Laufzeit.
Laufzeit Leistungsgrenze überschritten Im Rechner öffnen
Fragen zu Batterielaufzeit
Kann eine 10-kWh-Batterie 10 kW liefern?
Nicht unbedingt. kWh bezeichnen Energie, kW Leistung. Im Datenblatt von Batterie oder Wechselrichter stehen die Dauerentladeleistung und gegebenenfalls eine separate kurzzeitige Spitze. Aktuelle Temperatur und SOC können die verfügbare Leistung verringern.
Kann ich die nutzbare Kapazität aus einem Datenblatt eingeben?
Dieser Rechner erwartet DC-Nennkapazität vor Reserve und Umwandlungsverlusten. Eine nutzbare Kapazität kann die Reserve bereits ausschließen; eine AC-Energieangabe kann Entladeverluste bereits enthalten. Prüfen Sie die Definition vor der Eingabe: Derselbe Verlust darf nicht zweimal abgezogen werden.
Warum endet die Laufzeit an der Reserve?
Die Reserve ist eine Betriebsgrenze, nicht zwingend eine leere Batterie. Energie darunter kann in der gewählten Betriebsart unverfügbar sein. Liegt der aktuelle SOC auf oder unter der Reserve, zeigt der Rechner für diese Entladung keine verfügbare Energie.
Beweist das, dass meine Batterie bei Stromausfall das Haus versorgen kann?
Nein. Ersatzstrombetrieb hängt auch von Wechselrichter, Umschaltung, zugelassenen Stromkreisen, Neutralleiter- und Erdungskonzept sowie Anlauflasten ab. Prüfen Sie die unterstützte Ersatzstrom-Betriebsart und die Auslegung der Installation.
Grenzen dieses Ergebnisses
- Die Beispielwerte beschreiben ein anschauliches System, keine bestimmte Batteriespezifikation. Verwenden Sie die Energiedefinitionen des Herstellers und die aktuellen Grenzen von BMS und PCS.
- Die Schätzung behandelt das SOC-Fenster als denselben Anteil der verbliebenen Kapazität. Die tatsächlich nutzbare Energie hängt von der Batterie und ihrer SOC-Definition ab.
- Die Schätzung setzt konstante Leistung und einen einseitigen DC-zu-AC-Wirkungsgrad voraus. Der Rundlaufwirkungsgrad enthält Ladeverluste und ist kein Ersatz dafür.
- Anlaufströme, Temperatur, Selbstentladung, wechselnde Last, Zellspannung und Schutzabschaltung bleiben außerhalb des Modells. Ein Energieergebnis belegt nicht, dass das System Ersatzstrom liefern kann.
- Geben Sie DC-Nennenergie ein. Wenn das Datenblatt nutzbare Energie oder gelieferte AC-Energie nennt, ziehen Sie Reserve und Umwandlungsverluste nicht noch einmal ab.