La terminologie relative à la capacité de stockage des batteries domestiques devient beaucoup plus simple une fois que l'on distingue l'énergie, la puissance et les limites de fonctionnement. kWh Le terme « kW » indique la quantité d'énergie qu'une batterie peut stocker, « kW » indique la vitesse à laquelle elle peut fournir cette énergie, et « capacité utilisable » indique la part de la capacité nominale réellement disponible dans les limites de fonctionnement du fabricant.
La règle la plus importante lorsqu'on compare des batteries domestiques est donc simple : ne comparez pas les produits en vous basant uniquement sur les titres. kWh seul.
kWh vs kW dans la batterie domestique
kWh Le kW mesure la quantité d'énergie stockée par la batterie, tandis que le kW mesure la rapidité avec laquelle la batterie ou l'onduleur peut fournir cette énergie.
| Long | Unité | Ce qu'il mesure | Question du propriétaire |
|---|---|---|---|
| Capacité énergétique | kWh | Quantité d'énergie stockée | Combien de temps peuvent durer mes chargements ? |
| Puissance continue | kW | Taux de production soutenu | Que puis-je exécuter en continu ? |
| Puissance de crête/surtension | kW | Sortie maximale de courte durée | Ce système peut-il démarrer un moteur ou un compresseur de climatisation ? |
| Capacités | Ah | Charge électrique | Quelle est la capacité de la batterie à une tension donnée ? |
| Caisse | C | Taux de charge/décharge par rapport à la capacité | À quelle vitesse la batterie peut-elle se charger ou se décharger ? |
A 15 kWh batterie Un appareil connecté à un onduleur de 3 kW peut contenir beaucoup d'énergie stockée, mais ne pas parvenir à faire fonctionner simultanément un groupe d'appareils nécessitant 5 kW.
À l'inverse, un système de 10 kW avec seulement 5 kWh L'énergie utilisable peut supporter une charge élevée, mais seulement pendant une courte période.
Avepower explique cette distinction plus en détail dans son guide des puissances et guide de puissance de sortie de l'onduleur.
Capacité nominale, totale et utilisable de la batterie
La capacité nominale ou totale décrit la réserve d'énergie nominale dans des conditions spécifiées, tandis que la capacité utilisable est la portion que le système de gestion de la batterie met à disposition pour un fonctionnement normal. Pour comparer l'autonomie et les prix, on se base sur la capacité utilisable. kWh est généralement plus précieux que le nom du titre kWh.
Les fabricants n'utilisent pas toujours exactement la même terminologie, il est donc toujours conseillé de lire les définitions dans la fiche technique.
Capacité nominale ou énergie nominale
L'énergie nominale est la valeur énergétique de référence attribuée à une batterie dans des conditions définies.
Pour une simple batterie CC :
Énergie (Wh) ≈ Tension nominale (V) × Capacité (Ah)
Par exemple :
51.2 V × 100 Ah = 5,120 Wh
5 120 Wh ÷ 1 000 = 5.12 kWh
Avepower a une explication distincte de l'énergie nominale de la batterie et la kWh formule.
Capacité totale
La capacité « totale » ou « brute » fait généralement référence à la capacité énergétique nominale totale du système.
Cela peut inclure de l'énergie que le BMS ne permet pas au propriétaire d'y accéder pendant une utilisation normale.
Capacité utilisable
La capacité utile correspond à l'énergie disponible dans la plage de fonctionnement autorisée.
Par exemple, si:
Énergie nominale = 10 kWh
Fenêtre de fonctionnement utilisable = 90 %
Puis:
10x0.90 = 9 kWh énergie utilisable
Toutefois, n’effectuez pas ce calcul si le fabricant publie déjà une valeur d’énergie utilisable vérifiée.
Sinon, vous risquez d'appliquer accidentellement la DoD réduction deux fois.
Pour un traitement plus détaillé, voir Avepower's Guide comparatif de la capacité nominale et utilisable des batteries solaires.
Profondeur de décharge et état de la charge
L'état de charge indique la quantité de charge restante, tandis que la profondeur de décharge décrit la quantité de batterie qui a été utilisée.
Une relation simple est :
DoD + reste SOC ≈ 100%
mesuré à partir d'une charge initiale complète.
Si une batterie démarre à 100% SOC et se termine à 20% SOC:
DoD = 100 % − 20 % = 80 %
Cela ne signifie pas nécessairement que les cellules ont physiquement parcouru exactement 80 % de leur capacité de stockage chimique absolue.
Moderne BMS Le logiciel peut maintenir des réserves de protection au-dessus ou en dessous de la zone visible par l'utilisateur. SOC Luxinar.
C’est pourquoi un produit présenté comme permettant « 100 % DoD« » ne doit pas être automatiquement interprété comme signifiant décharger physiquement chaque cellule jusqu’à sa tension minimale absolue.
Avepower's Guide de profondeur de décharge et SOC guide de la batterie Expliquez ces concepts séparément.
Réserve de secours
La réserve de secours est de l'énergie délibérément stockée dans la batterie en prévision d'une panne future, ce qui peut réduire la quantité disponible pour l'autoconsommation solaire quotidienne ou l'optimisation en fonction des heures d'utilisation, même si les spécifications techniques de capacité utile de la batterie n'ont pas changé.
Supposons qu'une batterie fournisse :
10 kWh capacité utilisable
et vous configurez :
Réserve de secours de 20 %.
L'énergie disponible pour les opérations quotidiennes normales s'élève approximativement à :
10x0.80 = 8 kWh
Les 2 restants kWh reste réservé sauf si le mode de fonctionnement autorise son utilisation en cas de panne de réseau.
Cela crée trois chiffres différents que les propriétaires confondent souvent :
| Couche de capacité | Exemple |
|---|---|
| Énergie nominale de la batterie | 11 kWh |
| énergie utilisable par le fabricant | 10 kWh |
| Énergie quotidienne après réserve de 20 % | 8 kWh |
Ah, c'est méchant, et en quoi est-ce différent de kWh
Les ampères-heures mesurent la charge électrique, et non l'énergie en soi ; il convient donc de comparer les Ah uniquement lorsque la tension de la batterie est également connue. Pour les comparaisons de systèmes de stockage résidentiels, kWh est généralement plus informatif car deux batteries ayant la même capacité (Ah) peuvent contenir des quantités d'énergie très différentes à des tensions différentes.
La conversion simplifiée est :
Wh = V × Ah
Par exemple :
Batterie A :
51.2 V × 100 Ah = 5.12 kWh
Batterie B :
25.6 V × 100 Ah = 2.56 kWh
Ce sont toutes deux des batteries de 100 Ah.
Mais la batterie A contient environ deux fois plus d'énergie nominale.
Par conséquent, dire « ceci est un 200Ah Le terme « batterie domestique » ne suffit pas à déterminer sa capacité de stockage d'énergie.
Avepower fournit un dédié Guide explicatif des ampères-heures pour interpréter les valeurs Ah des batteries.
Taux de charge C dans le stockage de batteries domestiques
Le taux C décrit la vitesse à laquelle une batterie est chargée ou déchargée par rapport à sa capacité. Un taux de 0.5 C correspond théoriquement à une charge ou une décharge en deux heures, tandis qu'un taux de 1 C correspond à environ une heure, bien que les limites réelles dépendent du courant, de la tension et de la température. BMS et les contraintes liées à l'onduleur.
Pour une batterie de capacité Ah :
Taux C = Courant ÷ Capacité
Pour une batterie de 200 Ah déchargée à 100 A :
100 ÷ 200 = 0.5 °C
Pour une approximation basée sur l'énergie :
Rapport puissance/énergie ≈ kW ÷ kWh
kWh une batterie fournissant 5 kW a un rapport puissance/énergie de :
5 ÷ 10 = 0.5
Cela correspond à une décharge à pleine puissance d'environ deux heures dans un calcul idéal.
Ne partez pas du principe que le taux de charge/décharge (C-rate) seul indique la puissance de sortie CA réelle.
Le système final peut encore être contraint par :
- limites de courant de la batterie ;
- puissance de l'onduleur ;
- câblage;
- déclassement thermique ;
- micrologiciel ;
- tension de la batterie ;
- BMS protection;
- limites du réseau ou du mode de secours.
Avepower's détaillé Guide des taux de décharge des batteries comprend des exemples basés sur le courant et explique pourquoi le courant maximal ne doit pas être automatiquement considéré comme le point de fonctionnement continu préféré.
Efficacité aller-retour
Le rendement aller-retour mesure la quantité d'énergie récupérée après le stockage puis la restitution de l'électricité ; il prend donc en compte les pertes survenant lors du processus complet de charge, de stockage et de décharge. Il ne faut pas le confondre avec le rendement de l'onduleur, le rendement de décharge ou le pourcentage de capacité utile de la batterie.
La formule de base est :
Rendement aller-retour = Énergie restituée ÷ Énergie fournie × 100 %
Si 10 kWh entre dans un système et 9 kWh est récupéré ultérieurement :
RTE = 9 ÷ 10 × 100 % = 90 %
Des pertes peuvent survenir dans les cas suivants :
- électronique de puissance ;
- résistance interne de la batterie ;
- câblage;
- BMS et équipements auxiliaires ;
- gestion thermique ;
- charge;
- décharger.
La valeur exacte dépend également des limites du test.
Il ne faut pas comparer une mesure AC-AC et une mesure DC sur batterie uniquement comme si elles représentaient le même système.
Pour une analyse plus approfondie, voir Avepower's guide d'efficacité aller-retour de la batterie et guide d'efficacité de la batterie.
Cycle de vie, SOH et maintien des capacités
La durée de vie en cycles indique le nombre de cycles de charge-décharge définis pour lesquels une batterie est conçue ou testée, tandis que l'état de santé et la rétention de capacité décrivent les performances restantes au fil du temps. Un nombre de cycles n'a de sens que si sa durée de vie en cycles est suffisante. DoDLa température et les conditions de test sont également précisées.
Une déclaration telle que :
cycles 8,000
elle est incomplète sans conditions de test.
Une spécification plus utile est :
Plus de 8 000 cycles à 80 % DoD et 25°C
car la profondeur de décharge et la température influent sur le vieillissement.
Avepower, par exemple, les listes Plus de 8 000 cycles à 80 % DoD sur plusieurs résidences LiFePO4 pages produits. Les 10kWh Avepower page sur les batteries murales fournit à la fois l'affirmation relative au cycle et son DoD état.
Pour des comparaisons à long terme, examinez également :
- capacité en fin de garantie ;
- années de garantie ;
- cycles garantis ;
- débit énergétique garanti ;
- température de fonctionnement ;
- admissible DoD;
- Conditions de puissance de charge/décharge.
kWh Une batterie conservant 70 % de sa capacité en fin de vie fournirait environ :
10x0.70 = 7 kWh
à la même limite de mesure définie.
Cette marge de vieillissement peut avoir son importance dans la conception des systèmes de secours qui doivent répondre aux mêmes exigences de charge de nombreuses années après leur installation.
Conclusion : Quelle capacité de batterie domestique est la plus importante ?
Utilisable kWh La capacité de stockage est généralement le meilleur premier chiffre pour estimer la durée de stockage, mais elle n'est jamais suffisante à elle seule. Un choix judicieux de batterie domestique combine l'énergie utilisable avec la puissance continue (kW), la capacité de surtension et l'efficacité. SOC limites, paramètres de réserve, vieillissement, compatibilité de l'onduleur et exigences d'installation.
Le moyen le plus court de se souvenir de la terminologie est :
- kWh = la quantité d'énergie dont vous disposez.
- kW = la vitesse à laquelle vous pouvez l'utiliser.
- Capacité nominale = capacité nominale du réservoir d'énergie.
- Capacité utilisable = énergie de la batterie accessible.
- SOC = combien reste-t-il.
- DoD = la quantité utilisée.
- Taux C = vitesse à laquelle la batterie est chargée ou déchargée par rapport à sa capacité.
- RTE = la quantité d'énergie récupérée après un cycle de stockage complet.
- SOH / rétention de capacité = quantité de capacité restante à mesure que la batterie vieillit.
Une fois ces termes distingués, la comparaison des batteries devient beaucoup plus fiable.
Pour les installateurs, les distributeurs et les acheteurs de projets énergétiques qui ont besoin d'un système adapté aux charges réelles plutôt qu'à une capacité nominale, Avepower offre Résidentiel LiFePO4 solutions de stockage d'énergie allant des petites batteries domestiques aux systèmes multi-unités évolutifs. Informations sur l'usine de fabrication, processus de contrôle de la qualité, ressources de certification et études de cas résidentielles fournir des informations supplémentaires pour la vérification du projet.
Vous envisagez un projet de batterie domestique ? Envoyer Avepower votre utilisable requis kWhLe profil de consommation journalier, la puissance de crête (kW), la marque et le modèle de l'onduleur, la taille des panneaux solaires, les besoins en alimentation de secours et le pays de destination sont pris en compte. L'équipe d'ingénierie peut ensuite analyser la capacité de la batterie, le courant, la communication, la compatibilité de l'onduleur et la documentation requise avant de sélectionner la configuration finale.
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QFP
La capacité énergétique d'une batterie est généralement mesurée en kWhLe kW mesure la puissance, c'est-à-dire le taux auquel l'énergie peut être fournie ou absorbée.
Pas nécessairement. Vérifiez si 10 kWh fait référence à l'énergie nominale, totale ou utilisable. Si elle est explicitement publiée comme énergie utilisable, ne pas appliquer la DoD un pourcentage une deuxième fois.
La capacité nominale décrit la capacité énergétique nominale du réservoir, tandis que la capacité utilisable décrit la portion disponible dans la plage de fonctionnement autorisée.
Pas nécessairement. La plage de fonctionnement visible par l'utilisateur (0–100 %) peut se situer à l'intérieur des limites de protection internes. BMS.
L'autonomie dépend de l'énergie utilisable et de la charge moyenne. Neuf kWh L'énergie fournie à une charge moyenne de 1 kW permet environ neuf heures d'autonomie dans des conditions simplifiées.
Aucun des deux n'est suffisant à lui seul. kWh détermine la durée de fonctionnement potentielle, tandis que la puissance en kW détermine quelles charges peuvent fonctionner simultanément.
Un taux de charge ou de décharge de 0.5 C signifie que le courant est approximativement égal à la moitié de la capacité (en ampères-heures) de la batterie. La durée idéale d'une charge/décharge complète est d'environ deux heures.
Le vieillissement électrochimique réduit progressivement la capacité de la batterie à stocker et à fournir de l'énergie. Température, conditions de cyclage, taux de charge/décharge (C-rate), SOC et l'âge calendaire influencent tous deux la dégradation.
L'alumine peut être utile pour la conception électrique, mais on ne peut pas la comparer équitablement sans tenir compte de la tension. kWh est généralement l'indicateur énergétique le plus utile pour comparer les systèmes de stockage domestique.
Non. Un stockage surdimensionné peut augmenter les coûts sans accroître l'énergie utile si le système solaire ou les heures creuses ne permettent pas une recharge régulière. La capacité doit être adaptée au profil de consommation, à la production solaire et à l'objectif d'exploitation.
