5kWhの家庭用バッテリーは実際に何を動かすのか？必須負荷バックアップの作業例

5キロワット時は、やかんがオンになるまで大きく聞こえる

5 kWhの家庭用バッテリーは、家全体を動かす約束ではなく、限られたエネルギーバジェットとして理解するのが最適です。バッテリーの90%が使用可能で、バッテリーから負荷への経路が92%の効率を持つ場合、この実例では5 kWhの定格バッテリーは約4.14 kWhの使用可能なACエネルギーを提供します。これは、約8時間の500 Wの必須負荷の平均をサポートできますが、約2時間の2 kWの負荷には対応できません。インバーターの連続およびサージ電力も、バックアップされる機器に対して十分に高くなければなりません。

エネルギーセービングトラストは、家庭用バッテリーは通常、定格容量の100%を使用するのではなく、設定された最小レベルで放電を停止することが一般的であり、蓄えられた電力も変換損失が発生することを指摘しています。エネルギー節約信託

だから、私は住宅所有者に言わないでしょう：

"5 kWhで5時間です。"

5時間の何ですか？

まず、5 kWhを家が実際に使用できるエネルギーに変えます

仮想の5 kWh LiFePO4家庭用バッテリーを考えてみてください。

この実例について：

定格容量 = 5.0 kWh

使用可能な割合 = 90%

バッテリーからACへの効率 = 92%

使用可能なDCエネルギー：

5.0 × 0.90 = 4.5 kWh

おおよその使用可能なACエネルギー：

4.5 × 0.92 = 4.14 kWh

それ4.14 kWhは、停電負荷について話し合うときにキッチンテーブルに置く数字です。

これらのパーセンテージは、Ruibit/Dawnice製品の仕様ではなく、説明的な仮定です。実際のパッケージでは、正確なバッテリー–インバーターの組み合わせに対して確認済みの使用可能容量とインバーターデータに置き換えます。

次に、「必須」が実際に何を意味するのかを選択します

6時間の夕方の停電を想像してみてください。

住宅所有者は、これらの負荷を利用可能に保ちたいと考えています：

で0.5 kWの平均負荷:

バックアップ時間 = 4.14 kWh ÷ 0.5 kW = 8.28時間

だから、はい—5 kWhクラスのバッテリーは、これらの仮定の下で、控えめな必須負荷パッケージを夕方にカバーする可能性があります。

NRELも、住宅のバックアップを長時間実現するには、家全体を支えるのではなく、重要な負荷にバッテリー供給を制限することが必要であると指摘しています。NREL

しかし、今、一つの決定を変更してください。

間違った家電を追加すると、時間が崩れます

誰かが2 kWの電気ヒーターを接続したとします。前の0.5 kWの必須負荷は次のようになります：.

0.5 + 2.0 = 2.5 kW

バックアップ時間は次のようになります：

4.14 ÷ 2.5 ≈ 1.66時間

何も故障していません。

同じバッテリー。

負荷が変わりました。

これが、電気の暖房、浸漬ヒーター、オーブン、EV充電およびその他の高エネルギー負荷が、小型バックアップシステムを設計する際に特別な注意を必要とする理由です。

5 kWhのバッテリーは役立つ場合があります。

それは無限の燃料を持つ小型発電機ではありません。

今、バッテリーが十分なエネルギーを持っていると想像してくださいが、住宅所有者は井戸ポンプや別のモーター負荷を運転したいと考えています。

エネルギーは問題の半分に過ぎません

ポンプは次のように引き込むかもしれません：

動作中は1.0 kW

しかし、起動時にはかなり多くの電力を必要とします。

インバーターがそのサージを供給できない場合、バッテリーが100%のSoCであっても、機器は起動しないかもしれません。

これにより、2つの別々のチェックが得られます：

エネルギーチェック：

バッテリーは必要な期間に十分なkWhを提供できますか？電力チェック：

バッテリーとインバーターは十分な連続およびサージkWを提供できますか？Ruibit/Dawniceの5 kWhバックアップパッケージの場合、インストーラーが顧客にどの機器がサポートされているかを伝える前に、両方の値を確認したいと思います。

バッテリーが通常は太陽光自家消費を行い、グリッドが60%のSoCのときに故障したとします。

開始SoCはすべてを変えます

同じ92%の変換効率を使用すると：5.0 × 0.60 × 0.92 = 2.76 kWh AC.

500 Wの必須負荷の平均で：

2.76 ÷ 0.5 = 5.52時間

"8時間バッテリー"は約5時間半になりました。

これがバックアップ予備が重要な理由です。

「八時間バッテリー」はおおよそ五時間半になりました。

だからこそ、バックアップの予備が重要なのです。

停電の耐性が重要な場合、住宅所有者は毎日の請求書の節約のために利用可能なすべてのkWhを使用するのではなく、バッテリーの一部を保持するようにシステムを設定することができます。

トレードオフは簡単です：

より多くの予備 = より多くの停電準備

より多くの毎日の放電 = 自己消費または料金シフトのためのより多くのエネルギー

同じバッテリーは、同時に同じkWhで両方の用途を約束することはできません。

5 kWhバッテリーを販売するためのより良い方法

次のようなディストリビューターテーブルは避けるべきです：

5 kWhバッテリー = 8時間のバックアップ

代わりに、負荷の仮定を示してください：

これは作業例の値であり、保証された稼働時間ではありません。

実際の結果は、バッテリーのSoC、使用可能な容量、インバーターの効率、家電のサイクル、温度、待機消費、および互換性のある太陽光発電が停電中に動作できるかどうかに依存します。エネルギーセービングトラストも、家庭が必要とするストレージの量は実際のエネルギー使用量や家庭内の他の技術に依存すると強調しています。エネルギー節約信託

それがインストーラーや卸売バイヤーにとっての有用な答えです。

5 kWhのバッテリーは、慎重に選択された必須負荷回路を驚くほどうまく動かすことができます。住宅所有者が「必須」を「すべて」と意味させようとすると、それは非常に小さなバッテリーになります。

よくある質問

1. 5kWhの家庭用バッテリーは、どれくらいの時間、重要な負荷を支えることができますか？

使用可能な容量と平均負荷に依存します。作業例では、4.14 kWhの使用可能なACエネルギー500 Wの平均必須負荷を約8.3時間供給します。実際の稼働時間は運転条件によって異なります。

2. 5kWhのバッテリーは、家全体に電力を供給できますか？

通常は長くは持ちません。電気加熱、オーブン、EV充電、またはヒートポンプなどの高エネルギー負荷は、小さなバッテリーを迅速に消費する可能性があります。5 kWhのバッテリーは、バックアップが選択された必須回路に制限されている場合に一般的により効果的です。

3. 使用可能なバッテリーエネルギーが5kWhよりも少ないのはなぜですか？

フルネームプレート容量は、最小SoC設定、使用可能容量の制限、変換損失、およびシステム消費のために利用できない場合があります。バックアップ計算は、ネームプレートkWhだけでなく、検証された使用可能なACエネルギーを使用する必要があります。

4. インバータの出力は、5kWhのバッテリーが何を動かせるかに影響しますか？

はい。バッテリーのkWhはおおよその稼働時間を決定し、インバーターのkWは同時に動作できる負荷を決定します。モーターやコンプレッサーの負荷は、起動時に十分なサージ電力を必要とする場合もあります。