Яка ємність LiFePO4-акумулятора потрібна для дому

Літій-залізофосфатні (LiFePO4) акумулятори стали стандартом для домашніх енергосистем: вони безпечні, витримують тисячі циклів і не бояться глибокого розряду. Але найчастіше питання — скільки кіловат-годин потрібно саме вам. Розрахунок займає 10 хвилин, і зараз ми пройдемо його разом.

Крок 1. Визначте, що має працювати

Складіть перелік приладів, які мають живитися під час відключення, і оцініть, скільки годин кожен працює за період автономії. Нас цікавить енергія у ват-годинах: потужність × час.

Холодильник ми рахуємо не за номіналом компресора, а за середнім споживанням: компресор вмикається циклічно, і за добу сучасний холодильник витрачає 1–1,5 кВт·год.

Крок 2. Врахуйте втрати та глибину розряду

Отримане число — енергія «на розетці». Щоб перейти до ємності батареї, враховуємо два коефіцієнти:

• ККД інвертора — 0,90–0,95. Частина енергії перетворюється на тепло.
• Допустима глибина розряду (DoD) — для LiFePO4 зазвичай 0,8–0,9. Розряджати до нуля технічно можна, але ресурс від цього скорочується.

Формула: Ємність = Енергія / (ККД × DoD). У нашому прикладі: 2780 / (0,92 × 0,9) ≈ 3360 Вт·год, тобто приблизно 3,4 кВт·год. Найближчий стандартний модуль — 51,2 В × 100 А·год = 5,12 кВт·год, і це дає комфортний запас.

Крок 3. Перевірте струм віддачі

Ємність — не єдиний параметр. Батарея має віддати потужність, яку вимагає інвертор. Цю характеристику описує допустимий струм розряду, часто виражений у частках ємності (C). Акумулятор 100 А·год зі струмом 0,5C віддає тривало 50 А, тобто при 51,2 В — близько 2,5 кВт. Якщо інвертор на 6 кВт навантажений повністю, такий батареї буде замало за струмом, навіть якщо за кіловат-годинами вистачає. Рішення — два модулі паралельно або батарея з більшим допустимим струмом.

Низьковольтна чи високовольтна батарея

Головне правило: напруга батареї має збігатися з тим, на що розрахований інвертор. Детальніше про вибір інвертора — у статті «Як обрати гібридний інвертор».

BMS: мозок акумулятора

Система керування батареєю (BMS) контролює напругу кожної комірки, струм і температуру. Від неї залежать безпека та ресурс. Звертайте увагу на:

• Балансування комірок — вирівнює їхню напругу, щоб жодна не перезаряджалася.
• Зв'язок з інвертором через CAN або RS485. Інвертор отримує точний рівень заряду й ліміти струму, а не «вгадує» за напругою.
• Температурний захист. LiFePO4 не можна заряджати при температурі нижче 0 °C — якісна BMS заблокує заряд. Для неопалюваних приміщень існують моделі з підігрівом.
• Захист від короткого замикання і автоматичний вимикач чи запобіжник на виході.

Скільки прослужить батарея

Виробники якісних LiFePO4-модулів заявляють 6000 і більше циклів при глибині розряду 80–90% до залишкової ємності близько 70–80%. Якщо батарея проходить один повний цикл на добу, це понад 15 років роботи. У резервному режимі, коли батарея здебільшого чекає відключення, цикли витрачаються ще повільніше, і ресурс обмежує вже календарне старіння.

1. Не тримайте батарею в спеці: оптимум — 15–25 °C.
2. Налаштуйте ліміти заряду й розряду відповідно до паспорта.
3. Оновлюйте прошивки інвертора і BMS разом.

Підсумок

Порахуйте енергію, поділіть на ККД і глибину розряду, перевірте струм віддачі — і ви отримаєте реальну потрібну ємність. Обирайте модулі з запасом: розширити систему легше, ніж жити з постійною нестачею. Модулі різної ємності шукайте в розділі акумулятори LiFePO4.

Хочете точний розрахунок під ваші прилади й графік відключень? Інженери «Є Напруга» безкоштовно підберуть батарею та сумісний інвертор — напишіть нам.