Auslegung der benötigten Batterie- richtiger Akkumulatorgröße

 

Die Auslegung eines Akkumulators nach den Tagen/Stunden, die man mit ihr überbrücken will, ist die beliebteste Akkumulator-Auslegungs-Methode bei der Anwendung in einem Photovoltaiksystem. Diese Art der Auslegungsmethode basiert auf der Anzahl der Autonomiewerktage, bezogen auf die maximale Anzahl von Tagen, wo geringe oder sogar keine Sonnenstrahlung zu erwarten ist. Der Akkumulator kann unter der Annahme, dass die Zellen voll geladen sind, gemäß der folgenden Formeln ausgelegt werden.

 

Notwendige Kapazität = R × A × KT × KDOD × KA

 

R           =     erforderliche autonome Arbeitszeiten (in Stunden)

A           =     durchschnittliche tägliche Belastung (in Ampere)

KT         =     Temperatur-Kompensationsfaktor

KDOD    =      max. zulässige Entladetiefe (in Volt)

KA         =     Alterungs-Kompensationsfaktor

 

Alle Parameter können aus den Handbüchern der entsprechenden Batterien nach ihren jeweiligen Arbeitsbedingungen gefunden werden.

In diesem Beispiel wird ein Nickel-Eisen Akkumulator berechnet.

 

Lassen Sie uns zum besseren Verständnis ein Beispiel darstellen:

 

Das System soll mit 48 Volt betrieben werden.

Der durchschnittliche stündliche Verbrauch beträgt bei 90 Wh

Das System soll 7 Tage lang (168 Stunden) auch ohne Nachladung funktionieren

Die Batterien sollen nicht tiefer als 1,14 V (bei Nickel-Eisen) je Zelle entladen werden

Die Umgebungstemperatur beträgt 40°Celsius

 

Berechnung:

R           =     Die Autonomiestunden 7 Tage x 24 Std. = 168

A           =     Die Stromentnahme in Ampere = 90W/48V = 1 ,875A

KT         =     Der Temperatur-Kompensationsfaktor KT = 1/0 ,98 = 1 ,02

KDOD    =     Der Kompensationsfaktor (unten berechnet) = 1,176

KA         =     Der Alterungsfaktor bei 40°C ist 20/14 ,7 = 1 ,408

 

KDOD = Die maximale Entladetiefe wird bestimmt über die Forderung der 20-jährigen Lebensdauer. Mit einem Zyklus pro Woche (52 Zyklen/Jahr) werden 1040 Zyklen durchgeführt. Die erlaubte maximale Entladetiefe liegt bei 85%, der Kompensationsfaktor KDOD ist demzufolge 1/0 .85 = 1 .176

 

Notwendige Kapazität   =   R ×    A ×   KT ×  KDOD ×  KA =     Ergebnis

Berechnete Kapazität    =  168  ×  1.875  ×  1 .02   ×  1 .176     ×  1 .408   =     532Ah

 

Die Anzahl der Batteriezellen mit 1,2 Volt Nennspannung beträgt bei einer Systemspannung von 48 Volt = Es sind 40 Batteriezellen notwendig.

 

Bei unserem Rechenbeispiel ergibt sich der Einsatz von 40 Zellen des CHANGHONG NF600-S Akkumulators