Autonomía y energía utilizable de una batería

Calcule la energía disponible por encima de la reserva de la batería y compruebe si puede alimentar la carga durante el tiempo necesario.

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Valores de ejemplo
Energía de la batería

Antes de descontar la reserva y las pérdidas de descarga. No es una cifra de capacidad CA utilizable.

kWh

Utilice la lectura actual del estado de carga de la batería.

%

Estado de carga por debajo del cual el sistema no descargará.

%

El 100 % utiliza la capacidad nominal; el 90 % representa una reducción de capacidad medida o especificada del 10 %.

%

De energía CC almacenada a salida CA, sin incluir las cargas auxiliares CA indicadas por separado. No introduzca la eficiencia de ciclo completo.

%
Carga y límite de potencia

Carga constante en funcionamiento. Compruebe por separado las necesidades de arranque de motores y compresores.

kW

Refrigeración y controles en la salida CA, solo si no están ya incluidos en la carga o la eficiencia.

kW

El menor límite actual de la batería, el PCS o inversor y el modo de funcionamiento permitido, expresado en la salida CA.

kW

Autonomía estimada

3,619h

Capacidad CC nominal de 10 kWh con 100 % de capacidad conservada.

Energía CA sobre la reserva
7,6 kWh
Carga incluidos auxiliares
2,1 kW
Ventana de estado de carga
80%

Carga y eficiencia constantes. No se modelan picos de arranque, cambios de temperatura ni límites variables de la batería.

Cómo se calcula
  1. CC disponible = nominal × capacidad conservada × ventana SOC=10 × 1 × 0,8=8 kWh
  2. CA disponible = CC disponible × eficiencia de descarga=8 × 0,95=7,6 kWh
  3. Autonomía = CA disponible ÷ carga CA total=7,6 ÷ 2,1=3,619 h

Los 7,6 kWh CA disponibles alimentan 2,1 kW durante unas 3,619 horas.

Consejo: Una batería puede tener suficientes kWh y aun así carecer de los kW necesarios para arrancar o alimentar una carga. Compruebe la potencia de descarga disponible además de la energía almacenada.

De la capacidad de la batería a la autonomía

La autonomía depende de la energía por encima de la reserva y de la potencia que se extrae. Una batería de 10 kWh CC nominales al 90 % de estado de carga, con una reserva del 10 %, dispone de 8 kWh antes de las pérdidas de descarga. Con una eficiencia unidireccional del 95 %, entrega aproximadamente 7,6 kWh CA. Una carga de 2 kW más 0,1 kW de auxiliares consume esa energía en unas 3,62 horas.

Esa respuesta solo es útil si el sistema puede entregar 2,1 kW en su modo de funcionamiento actual. El sistema de gestión de la batería, el inversor y la salida de respaldo pueden imponer límites menores. La calculadora comprueba el límite CA que indique antes de mostrar una autonomía.

Use la definición correcta de capacidad

Energía CC por encima de la reserva = kWh CC nominales × fracción de capacidad conservada × ventana de estado de carga

Parta de la capacidad CC nominal. Multiplíquela por la capacidad conservada si el envejecimiento o una reducción especificada la han disminuido, y después por el estado de carga actual menos la reserva. Si el fabricante ya indica capacidad utilizable dentro de una ventana permitida de estado de carga, aplicar de nuevo esa ventana infravaloraría la energía.

Cuente las pérdidas de descarga una sola vez

kWh CA disponibles = kWh CC disponibles × eficiencia unidireccional de descarga

Utilice la eficiencia de la trayectoria de descarga a la carga pertinente. La eficiencia de ciclo completo compara la energía que sale con la que entra a lo largo de un ciclo de carga y descarga. Incluye pérdidas de carga y no sirve directamente como eficiencia unidireccional de descarga. No añada la misma pérdida auxiliar aquí y como carga CA.

Compruebe la potencia antes que la duración

Carga CA combinada = carga alimentada + auxiliares CA adicionales

Use el menor límite de descarga actual aplicable, expresado en la salida CA. La energía en kWh no puede superar un límite de potencia en kW. Un compresor frigorífico también puede necesitar un breve pico de arranque superior a su potencia habitual, que este cálculo de carga constante no modela.

Divida por la carga

Autonomía (horas) = kWh CA disponibles ÷ kW CA combinados

Con cargas variables, use una media representativa solo para estimar la energía. Compruebe por separado los picos frente al límite de potencia. Una simulación de series temporales es más útil cuando la fotovoltaica carga la batería durante el mismo periodo o cuando cambian sustancialmente la carga y la eficiencia.

Ejemplos: Autonomía de una batería

Batería de 10 kWh con reserva

10 × 1 × 0,8 × 0,95 = 7,6 kWh CA. La carga total es 2,1 kW, por lo que la autonomía es aproximadamente 3,619 horas.

Autonomía estimada 3,619 h Abrir en la calculadora

Energía suficiente, potencia insuficiente

La batería sigue teniendo 7,6 kWh disponibles, pero una carga combinada de 6,1 kW supera el límite de descarga de 5 kW. El resultado es «Límite de potencia superado», sin una autonomía válida para esa carga bajo estas hipótesis.

Autonomía Límite de potencia superado Abrir en la calculadora

Preguntas sobre Autonomía de una batería

¿Puede una batería de 10 kWh suministrar 10 kW?

No necesariamente. Los kWh indican energía y los kW, potencia. La ficha técnica de la batería o del inversor indica la potencia de descarga continua y puede indicar por separado un pico de corta duración. La temperatura y el estado de carga actuales pueden reducir la potencia disponible.

¿Puedo introducir la capacidad utilizable de una ficha técnica?

Esta calculadora espera capacidad CC nominal antes de descontar reserva y pérdidas de conversión. La capacidad utilizable puede excluir ya la reserva y una especificación de energía CA puede incluir ya las pérdidas de descarga. Compruebe la definición antes de introducirla; descontar dos veces las mismas pérdidas daría un resultado erróneo.

¿Por qué termina la autonomía al llegar a la reserva?

La reserva es un límite de funcionamiento, no necesariamente una batería vacía. La energía por debajo de ese nivel puede no estar disponible en el modo de funcionamiento seleccionado. Si el estado de carga actual es igual o inferior a la reserva, esta calculadora no muestra energía disponible para esa descarga.

¿Demuestra esto que la batería puede alimentar la vivienda durante un corte?

No. El funcionamiento de respaldo también depende del inversor, el sistema de conmutación, los circuitos permitidos, la disposición del neutro y de la puesta a tierra, y las cargas de arranque. Compruebe el modo de respaldo admitido por el sistema y el diseño de la instalación.

Límites de este resultado

  • Los datos de ejemplo ilustran un sistema, no las especificaciones de una batería concreta. Utilice las definiciones de energía del fabricante y los límites actuales del BMS y del PCS.
  • La estimación supone que la ventana de estado de carga representa la misma fracción de la capacidad conservada; la energía realmente utilizable depende de la batería y de cómo defina su estado de carga.
  • La estimación usa potencia constante y eficiencia unidireccional de CC a CA. La eficiencia de ciclo completo incluye pérdidas de carga y no puede sustituirla.
  • Este modelo no contempla picos de arranque, temperatura, autodescarga, cambios de carga, tensión de las celdas ni desconexiones de protección. El resultado energético no demuestra que el sistema pueda ofrecer alimentación de respaldo.
  • Indique energía CC nominal. Si la ficha técnica proporciona energía utilizable o energía CA entregada, no vuelva a aplicar sus pérdidas por reserva y conversión.

Guías relacionadas

Fuentes

  1. Battery dispatch and state-of-charge bounds (se abre en una nueva pestaña) National laboratory System Advisor Model, accessed 2026-09-26
  2. Battery results and round-trip efficiency (se abre en una nueva pestaña) National laboratory System Advisor Model, accessed 2026-09-26
  3. Battery Energy Storage System Evaluation Method (se abre en una nueva pestaña) (PDF) National Renewable Energy Laboratory, NREL/TP-7A40-87546, 2024