La capacidad nominal de una batería solar es la cantidad nominal de energía que la batería puede almacenar en condiciones específicas, mientras que la capacidad útil es la porción disponible dentro de su rango operativo permitido. A 10kWh Por lo tanto, la batería nominal puede proporcionar 9kWhde 9.7kWh o incluso los 10 completoskWh como energía utilizable dependiendo de su BMS límites, química y especificaciones del fabricante.
¿Cuál es la capacidad nominal de una batería solar?
La capacidad nominal de la batería es la cantidad de almacenamiento nominal del fabricante medida bajo condiciones específicas de voltaje, temperatura y carga/descarga. Representa la clasificación energética principal de la batería, generalmente en kWh, pero no debe interpretarse automáticamente como la cantidad de electricidad que un hogar puede descargar del sistema cada día.
Para el almacenamiento residencial, la energía nominal se expresa normalmente en:
kilovatios-hora — kWh
Una relación teórica simple es:
Energía (Wh) = Voltaje nominal (V) × Capacidad (Ah)
Por ejemplo:
A 51.2V 100Ah LiFePO4 agresión con lesiones contiene aproximadamente:
51.2 × 100 = 5,120 Wh
o bien:
5.12kWh energía nominal
¿Cuál es la capacidad útil de una batería solar?
La capacidad útil de la batería es la cantidad de energía nominal disponible entre los límites operativos superior e inferior permitidos del sistema de baterías. Normalmente es menor que la capacidad nominal cuando BMS conserva un SOC aunque algunas baterías modernas publican una energía útil muy cercana, o incluso igual, a su capacidad nominal.
Una batería con:
10kWh capacidad nominal
y:
90% de la profundidad de descarga permitida
tiene:
9kWh capacidad útil.
Capacidad nominal frente a capacidad útil de la batería: ¿Cuál es la diferencia?
La capacidad nominal describe la reserva de energía nominal de la batería, mientras que la capacidad útil describe la parte de esa reserva que el sistema pone a disposición para el funcionamiento normal.
| Métrico | Capacidad nominal | Capacidad utilizable |
|---|---|---|
| Significado | Energía nominal de la batería | Energía operativa accesible |
| Generalmente se mide en | kWh | kWh |
| Incluye reserva protegida | Por lo general si | Por lo general no |
| Se utiliza para cálculos en tiempo de ejecución. | No directamente | Sí: |
| Controlado por BMS límites | Indirectamente | Sí: |
| Afectado por DoD | No | Sí: |
| Lo mejor para la comparación de consumidores | Limitada | Sí: |
| ¿Es lo mismo que la energía de CA suministrada? | No | No |
| ¿Es lo mismo que la reserva de respaldo? | No | No |
¿Cómo se calcula la capacidad útil de una batería solar?
Método 1: El fabricante proporciona energía utilizable.
Si la especificación dice:
Energía nominal: 5.4kWh
Energía utilizable: 4.8kWh
utilizar:
4.8kWh
para cálculos básicos en tiempo de ejecución.
No aplicar el DoD de nuevo.
Método 2: Solo capacidad nominal y DoD Se dan
Supongamos:
Capacidad nominal = 12kWh
Permitido DoD = 90%
Entonces:
12 × 0.90 = 10.8kWh usable
Método 3: SOC Se proporciona una ventana
Supongamos que el fabricante permite el funcionamiento desde:
95% máximo SOC
para:
15% mínimo SOC
Utilizable SOC ventana:
95 − 15 = 80%
Para un:
15kWh batería nominal
La energía utilizable se convierte en:
15 × 0.80 = 12kWh
¿Una batería con mayor capacidad útil siempre es mejor?
No. Una batería con una alta relación entre capacidad útil y nominal puede ser atractiva, pero aún así debe evaluarse en función de la potencia de salida, las condiciones del ciclo, la eficiencia, la garantía, los límites térmicos, la escalabilidad, la compatibilidad con el inversor y el coste total. Dar al usuario acceso a más kWh Esto no hace automáticamente que el sistema de almacenamiento completo sea más fiable o económico.
Consideremos dos baterías:
| Especificación | Batería A | Batería B |
|---|---|---|
| Capacidad nominal | 10kWh | 11kWh |
| Capacidad utilizable | 10kWh | 9.9kWh |
| Poder continuo | 3kW | 6kW |
| Garantía | 10 años | 15 años |
| Eficiencia de ida y vuelta | 88% | 94% |
La batería A tiene un poco más de energía utilizable.
La batería B podría ser más apropiada para una casa con:
- cargas máximas más elevadas;
- más ciclismo diario;
- o requisitos más estrictos en cuanto al valor a lo largo de su vida útil.
La comparación de baterías es una decisión que depende de múltiples variables.
¿Cómo afecta la capacidad de la batería al tiempo de funcionamiento de la batería de respaldo?
El tiempo de funcionamiento de respaldo depende de la energía utilizable en lugar de la energía nominal. kWh y luego debe ajustarse para compensar las pérdidas por conversión y la carga promedio real. Una batería grande aún puede proporcionar un tiempo de funcionamiento corto cuando los sistemas de climatización, la calefacción eléctrica, las bombas o la cocina están en funcionamiento, mientras que la misma batería puede alimentar los circuitos esenciales durante mucho más tiempo.
La fórmula simplificada es:
Tiempo de funcionamiento = Energía suministrada ÷ Carga media
Considere una batería con:
12kWh energía utilizable
En un:
carga de 0.5 kW
El tiempo de ejecución idealizado es:
24 horas
A:
1.5kW
se convierte en:
8 horas
A:
3kW
se convierte en:
4 horas
antes de pérdidas adicionales del sistema.
| Capacidad utilizable | Carga de 0.5 kW | Carga de 1.5 kW | Carga de 3 kW |
|---|---|---|---|
| 5kWh | 10 hr | 3.3 hr | 1.7 hr |
| 10kWh | 20 hr | 6.7 hr | 3.3 hr |
| 15kWh | 30 hr | 10 hr | 5 hr |
| 20kWh | 40 hr | 13.3 hr | 6.7 hr |
El tiempo de funcionamiento real varía según los ciclos de carga del hogar.
Para aplicaciones de respaldo más grandes, Avepower, Guía de dimensionamiento de sistemas de respaldo de batería para toda la casa explica la relación entre utilizable kWh, kW del inversor, cargas de sobretensión y duración de la interrupción.
Respuesta final: Capacidad nominal frente a capacidad útil de la batería solar
La capacidad nominal indica el tamaño del depósito de energía nominal de la batería; la capacidad útil indica la cantidad de ese depósito que el sistema realmente pone a disposición. Para tomar decisiones de compra reales, la capacidad útil kWh Es más importante, pero aún así debe combinarse con la eficiencia del inversor, la reserva de respaldo, la potencia de salida, las condiciones de temperatura y la retención de capacidad a largo plazo.
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Preguntas Frecuentes
La capacidad nominal es la energía total nominal de la batería en condiciones específicas, mientras que la capacidad útil es la porción disponible dentro de su rango de funcionamiento permitido. Si una batería de 10kWh La batería nominal tiene una ventana de uso definida del 90%, aproximadamente 9kWh está disponible antes que otras pérdidas de conversión a nivel del sistema.
A veces, pero no siempre. Un 10kWh La cifra principal puede describir la capacidad nominal o utilizable, según el fabricante. Si describe la energía nominal y la batería tiene una ventana utilizable del 90%, aproximadamente 9kWh puede ser accesible; si 10kWh Se enumera explícitamente como energía utilizable, sin necesidad de energía adicional. DoD Se debe aplicar una reducción.
Verifique primero la especificación de energía utilizable del fabricante. Si solo se dispone de energía nominal y permitida DoD se dan, un 10kWh batería al 90% DoD proporcionaría aproximadamente 9kWh de energía utilizable de la batería. La energía de CA real que llega a las cargas domésticas puede ser menor debido a las pérdidas por conversión y auxiliares.
No necesariamente. Un sistema de batería puede exponer a un usuario del 0 al 100%. SOC rango mientras que su BMS Mantiene la protección de voltaje interno de la celda. Interpretar 100% DoD dentro de los límites del sistema definidos por el fabricante, en lugar de asumir que las celdas están operando dentro de sus límites absolutos de voltaje electroquímico.
LiFePO4 Las baterías generalmente admiten una ventana de descarga práctica más amplia que las baterías de plomo-ácido tradicionales utilizadas para ciclos repetidos, lo cual es una razón LFP es común en el almacenamiento de energía solar residencial.
Las diferencias pueden deberse a la reserva de respaldo, SOC calibración, temperatura, degradación, configuración del firmware, límites de funcionamiento del inversor o diferencias entre la medición del lado de la batería y la del lado de CA.
