Als ingenieur of inkoper zegt het specificatieblad dat je een 200Ah batterijMaar de druk is groot. Bij een te lage specificatie loop je het risico op kostbare storingen; bij een te hoge specificatie gaat het budget eraan. Het is een moeilijke situatie.
De vraag "Hoe lang gaat een batterij van 200 Ah mee?" lijkt eenvoudig, maar het is een van de meest kritische vragen die we krijgen. Een rekenfout is een groot probleem: een productielijn kan stil komen te liggen of kritieke gegevens kunnen verloren gaan.
Met meer dan 15 jaar ervaring in het ontwerpen van deze industriële energiesystemen, zal ik je niet zomaar een getal geven. Ik geef je het kader om dit te beantwoorden voor je specifieke toepassing. We behandelen de formule die je echt nodig hebt, de kritieke factoren die je looptijd met 50% of meer kunnen doen schommelen en eindigen met professionele tips om je investering te maximaliseren.
12v 200ah lifepo4 accu
12v 200ah natrium-ion batterij
Wat kunt u verwachten van een 200Ah accu?
Oké, laten we maar meteen beginnen. Voor een snelle back-of-the-napkin-planning is dit wat je moet weten:
Een gezonde 12V 200Ah lifepo4-batterij geeft je ongeveer 2400 Wattuur bruikbare energie. Dat is het sleutelgetal. En het betekent dat je een belasting van 100 watt (denk aan een industrieel monitoringsysteem met een paar sensoren en een modem) ongeveer 24 uur van stroom kunt voorzien.
Vergelijk dat eens met een traditionele 12V 200Ah loodzuuraccu. Daar krijg je ongeveer de helft van, misschien 12 uur als je geluk hebt. Waarom dit enorme verschil? Omdat je bij loodzuur maar 50% van de opgegeven capaciteit veilig kunt gebruiken zonder ernstige, permanente schade aan te richten. Dat is gewoon de aard van die chemie.
Maar - en dit is een grote maar - dit is een perfecte berekening. De werkelijke looptijd die je in de praktijk zult zien, hangt af van een handvol andere factoren die we moeten doornemen.
Hoe je zelf de runtime berekent in 4 eenvoudige stappen
Je hebt hier geen ingenieursdiploma voor nodig. Ik zal je door de wiskunde leiden. Het is vrij eenvoudig.
Stap 1: Zoek de bruikbare energie van je batterij (in wattuur)
Om te beginnen moeten we van Ampère-uur naar Wattuur. Ampère-uur is prima, maar Wattuur vertelt je de totale opgeslagen energie, wat gewoon een veel praktischere metriek is voor wat we aan het doen zijn.
De formule is: Wattuur = spanning (V) x ampère-uur (Ah) x ontladingsdiepte (DoD)
- Spanning (V): De nominale spanning van je batterij. Meestal 12V, 24V, wat het ook is.
- Ampère-uur (Ah): De nominale capaciteit van het label. Dus 200Ah voor ons.
- Diepte van de lozing (DoD): Dit is het gedeelte waar mensen van in de war raken. Het is hoeveel van de totale capaciteit van de batterij je eigenlijk kunt gebruiken zonder de batterij te beschadigen. Voor LiFePO4 is dat meestal 90% of zelfs 100%. Voor loodzuur is dat een miezerige 50% als je wilt dat de accu een fatsoenlijke levensduur heeft.
Stap 2: Bereken je totale belasting (in watt)
Vervolgens tel je het stroomverbruik op van alles wat de batterij moet laten werken. Controleer het gegevensplaatje of de handleiding van elk onderdeel. Het wattage staat er meestal op.
Dus laten we zeggen dat een klein bedieningspaneel heeft:
- PLC-besturingseenheid (15W)
- HMI-scherm (25W)
- LED-indicatielampjes (10W)
- Totale belasting = 50 watt
Stap 3: Rekening houden met de inefficiëntie van de omvormer (het verborgen afvoerkanaal)
Dit is een stap die mensen vaak vergeten. Als je DC-accu AC-apparatuur voedt via een omvormer, moet je rekening houden met de energie die de omvormer zelf als warmte afgeeft. Geen enkele omvormer is 100% efficiënt. Een goede omvormer van industriële kwaliteit kan 85-90% efficiënt zijn, en beter dan dat wordt het niet.
Dus om erachter te komen wat de batterij eigenlijk aankan, deel je gewoon je belasting door die efficiëntiewaarde.
Voorbeeld: 50W AC belasting / 0,85 efficiëntie = ~59 Watt die aan de batterij wordt onttrokken. Die extra 9 watt zijn gewoon de "conversiekosten". Het is een belasting die je moet betalen om wisselstroom te krijgen.
Stap 4: De uiteindelijke berekening
Nu moet je het allemaal samenvoegen.
Looptijd (in uren) = totaal aantal bruikbare watturen / eindbelasting (in watt)
Laten we een vergelijking maken met onze 59 W belasting:
- 12V 200Ah LiFePO4 accu:
- Bruikbare energie: 12V x 200Ah x 0,95 (DoD) = 2280 Wh
- Runtime: 2280 Wh / 59W ~38,6 uur
- 12 V 200 Ah AGM loodzuuraccu:
- Bruikbare energie: 12V x 200Ah x 0,50 (DoD) = 1200 Wh
- Runtime: 1200 Wh / 59W = ~20,3 uur
Het verschil is duidelijk, nietwaar? Voor dezelfde capaciteit op het label geeft de lithiumbatterij je bijna het dubbele aan uptime. Dat is een enorme factor in elk systeemontwerp.
De 5 belangrijkste factoren die de levensduur van uw batterij drastisch beïnvloeden
De formule geeft je een goed uitgangspunt. Maar de echte wereld heeft altijd andere plannen. Wat we in het veld zien, is dat deze vijf factoren het punt zijn waarop theoretische specificaties botsen met de werkelijkheid.
1. Batterijchemie: LiFePO4 vs. loodzuur (en een blik op natrium-ion)
We hebben net gezien dat bruikbare capaciteit de grootste onderscheidende factor is. Maar daar houdt het verhaal niet op. Er zijn nog twee andere dingen die me te binnen schieten: spanningsverlies en levensduur.
Als je een loodzuuraccu zwaar belast, zakt de spanning behoorlijk. Dat kan ervoor zorgen dat gevoelige elektronica vroegtijdig wordt uitgeschakeld, zelfs als er nog stroom in de accu zit. Een LiFePO4 accu? Die heeft een zeer vlakke ontlaadcurve, zodat de spanning stabiel blijft tot hij bijna leeg is. Dan is er nog de levensduur. Je kunt verwachten dat een LiFePO4-batterij 3000 tot 6000 cycli meegaat, soms meer. Een AGM-accu gaat misschien maar 300-700 cycli mee bij die 50% DoD. Voor elke toepassing die dagelijks cycli uitvoert, is de Total Cost of Ownership voor LiFePO4 zo veel lager dat het niet eens een eerlijk gevecht is.
En de laatste tijd krijgen we meer vragen over natrium-ion accu's. LiFePO4 is op dit moment de volwassen, bewezen technologie. Het heeft een hogere energiedichtheid, een solide toeleveringsketen... het is de go-to. Een natrium-ion accupack is echter een echt aantrekkelijk stuk opkomende technologie. De belangrijkste voordelen zijn een mogelijk lagere kostprijs in de toekomst en geweldige prestaties bij extreme temperaturen, vooral in de kou. Het nadeel is dat de energiedichtheid momenteel lager is. Een Na-ion-pakket van 200 Ah zal dus groter en zwaarder zijn. Het is er zeker een om in de gaten te houden, vooral voor stationaire energieopslag waar ruimte niet zo belangrijk is.
2. Ladingsgrootte & C-snelheid (Wet van Peukert voor loodzuur)
De C-snelheid is gewoon een manier om te meten hoe snel je de batterij leeg trekt in verhouding tot de grootte. Een C-snelheid van 1C op een accu van 200 Ah betekent dat je 200 ampère verbruikt. Eenvoudig.
Het ding om te onthouden is dat voor loodzuuraccu's een vervelende kleine regel genaamd Wet van Peukert gaat een rol spelen. Hoe sneller je hem ontlaadt, hoe minder totale capaciteit je eruit haalt. Ik meen het. Een loodzuuraccu van 200 Ah die meer dan 20 uur meegaat, heeft misschien maar 130 Ah bruikbare capaciteit als je hem in één uur leeg laat lopen. LiFePO4 accu's zijn vrijwel immuun voor dit effect. Ze leveren bijna hun volledige capaciteit, zelfs bij een hoge ontladingssnelheid van 1C. Dit is enorm voor toepassingen met grote inschakelstromen, zoals het opstarten van motoren.
Batterijen zijn chemische apparaten. Uiteindelijk is hun prestatie afhankelijk van de temperatuur. Dat is gewoon natuurkunde.
- Koud. In een koude opslagruimte of buiten in de winter kan de capaciteit van een accu aanzienlijk afnemen. De prestaties van LiFePO4 nemen af in de kou, maar de loodzuurchemie kan in principe tot stilstand komen. Het goede nieuws is dat veel moderne LiFePO4 accu's nu ingebouwde verwarmingselementen hebben waarmee ze ook bij vrieskou betrouwbaar kunnen worden opgeladen.
- Warmte. Aan de andere kant versnellen hoge omgevingstemperaturen, zoals in een niet-geventileerde doos in de zon, de afbraak van de batterij en verkorten ze de levensduur permanent. De beste temperatuur voor de meeste chemische stoffen ligt rond 20-25°C (68-77°F).
4. Batterij Leeftijd en Gezondheid (Gezondheidstoestand - SOH)
Een batterij is een verbruiksartikel, geen permanent onderdeel. De staat van gezondheid (SOH) is de huidige capaciteit vergeleken met toen hij gloednieuw was. Dus een vijf jaar oude accu met een SOH van 90% is, voor alle praktische doeleinden, nu een 180 Ah accu. Je moet SOH meenemen in je onderhouds- en vervangingsplanning als je bedrijfskritische betrouwbaarheid wilt garanderen. Het is gewoon de realiteit van het gebruik van accu's.
5. Inefficiënt systeem (bedrading en aansluitingen)
Dit is een kleine maar cumulatieve afvoer. Te kleine kabels, lange draden of zelfs een losse aansluiting op een aansluitpunt creëren allemaal elektrische weerstand. Die weerstand zet je kostbare opgeslagen energie om in nutteloze warmte, wat natuurlijk ten koste gaat van de bedrijfstijd. In een goed ontworpen systeem zou dit minimaal moeten zijn, maar in een rommelig systeem kan het een verrassende bron van energieverlies zijn. Ik kan je niet vertellen hoe vaak we een probleem met een "slechte batterij" hebben teruggevoerd naar een slechte krimp of een losse moer op een aansluitklem.
Wat kan een accu van 200 Ah eigenlijk van stroom voorzien?
Het volgende voorbeeld maakt gebruik van een gewone RV-opstelling, maar de principes De methode voor het berekenen van een gemengd energiebudget is hetzelfde voor elke industriële toepassing. Je kunt deze exacte methode gebruiken om het vermogen te berekenen voor een beveiligingstrailer, een pompkrik zonder netstroom of wat je maar hebt.
Scenario: Een typisch weekend in een camper Veronderstellingen: Een 12V 200Ah LiFePO4-batterij (2400Wh bruikbaar).
| Toestel | Vermogen (Watt) | Schatting Dagelijks gebruik (uur) | Dagelijkse energie (Wh) |
|---|
| LED-lampjes (x4) | 20W | 5 | 100 Wh |
| 12V Koelkast | 50W (cyclisch) | 8 (24 uur aan, 33% aan) | 400 Wh |
| Laptop opladen | 65W | 3 | 195 Wh |
| Telefoon opladen (x2) | 15W | 2 | 30 Wh |
| Waterpomp | 40W | 0.5 | 20 Wh |
| MaxxAir ventilator (laag) | 25W | 10 | 250 Wh |
| Totale dagelijkse vraag | | | 995 Wh |
Gebaseerd op dit dagelijkse gebruik van ongeveer 995Wh, zou een 2400Wh 200Ah lithiumaccu ongeveer het volgende meegaan 2,4 dagen zonder opladen. Voor een industriële klus zoals een mariene reserve-energie systeem heb je misschien een VHF-radio (25W), GPS (10W) en navigatieverlichting (15W) aan staan. Dat is een belasting van 50 W, die onze 2400 Wh accu 48 uur lang kan laten werken.
Hoe u de werkingsduur en levensduur van uw 200Ah-batterij kunt maximaliseren
- Geef LiFePO4 op voor toepassingen met hoge cycli. Kijk, de hogere initiële kosten zijn het bijna altijd waard als je kijkt naar de totale gebruikskosten. Het is gewoon simpele wiskunde, dankzij de betere bruikbare capaciteit en een veel langere levensduur.
- Eis een kwaliteits-BMS. Het Battery Management System (BMS) is het brein van de hele operatie. Een goed systeem beschermt de cellen tegen alles... overladen, ontladen, kortsluiting, noem maar op. Zorg er bij industriële systemen voor dat het BMS kan communiceren (zoals CAN-bus of RS485).
- Optimaliseer je ladingen. Gebruik waar mogelijk hoogrendement gelijkstroomapparatuur. Je wilt het energieverlies dat gepaard gaat met het gebruik van een omvormer zo veel mogelijk vermijden.
- Correcte oplaadprofielen implementeren. Gebruik een acculader die speciaal is gemaakt voor de chemische samenstelling van uw accu. Als je een loodzuuraccu chronisch te weinig oplaadt, gaat deze kapot en als je de verkeerde spanning gebruikt, kan een lithiumaccu beschadigd raken.
- Integreer een Shunt-gebaseerde monitor. Vertrouw niet alleen op de spanning om de ladingstoestand te raden. Een slimme shunt werkt als een echte brandstofmeter die nauwkeurig bijhoudt hoeveel energie er in en uit de accu gaat. Eerlijk gezegd is dit een must voor elk serieus systeem.
Is een 200Ah accu geschikt voor jou?
- Voor wie is het perfect? Toepassingen met laag tot middelhoog vermogen. Denk aan externe controlestations, back-upvoeding voor telecommunicatietorens, kleine zeeschepen en vloten kleinere AGV's of karren voor nutsvoorzieningen.
- Wanneer je meer nodig hebt (bijv. 400Ah+): Wanneer je grotere motorkrachten aandrijft, zoals een klasse 3 heftruckbatterijOf het ontwerpen van een commercieel energieopslagsysteem (ESS) dat meer dan een dag autonoom moet werken.
- Wanneer je minder kunt gebruiken (bijv. 100Ah): Voor elementaire back-upsystemen, voor het voeden van afzonderlijke sensoren of in toepassingen waar gewicht en ruimte de absolute topprioriteiten zijn.
FAQ
Wat voor industriële apparatuur kan een 200 Ah accu betrouwbaar van stroom voorzien?
Een 12V 200Ah LiFePO4 accu, goed voor ongeveer 2400Wh, is zeer geschikt voor systemen met een continu vermogen ergens tussen de 100-300 watt. Dit is geschikt voor bijvoorbeeld multi-sensor omgevingstoezichtstations, beveiligingscamerasystemen met een DVR, noodstroom voor kritieke bedieningspanelen of de verlichting en besturing voor een off-grid bijgebouw.
Hoe lang duurt het om een accu van 200 Ah volledig op te laden?
Dat hangt volledig af van de stroomsterkte van je lader. De formule is eenvoudig Uren = Ampère-uur / Lader Ampère. Het duurt dus ongeveer 5 uur om een lege 200 Ah-batterij op te laden met een 40 A industriële lader. Met een 100 A lader duurt het slechts 2 uur. Zorg er altijd voor dat de oplaadsnelheid binnen de opgegeven grenzen van de batterij blijft.
Kan ik twee accu's van 100Ah parallel schakelen om 200Ah te krijgen?
Ja, dat kan absoluut. Door twee 12V 100Ah accu's parallel te schakelen, creëer je één 12V 200Ah accubank. De truc is dat je twee identieke accu's moet gebruiken: dezelfde chemische samenstelling, merk, capaciteit en leeftijd. Als je ze niet goed op elkaar aansluit, krijg je onevenwichtig laden en ontladen, waardoor de prestaties en de levensduur van de hele bank afnemen.
Wat als mijn toepassing een hogere spanning vereist, zoals 24V of 48V?
Geen enkel probleem. Je sluit gewoon accu's in serie aan om de spanning te verhogen. Bijvoorbeeld, twee 12V 200Ah batterijen in serie creëert een 24V 200Ah bank. Vier accu's in serie vormen een 48V 200Ah-bank. De totale energie blijft hetzelfde (48V x 200Ah = 9600 Wh, hetzelfde als vier 12V 200Ah accu's), maar de hogere spanning is efficiënter voor grotere motoren en stelt je in staat kleinere bedrading te gebruiken.
Conclusie
Dus, hoe lang zal een 200Ah batterij laatste? Uiteindelijk is er geen eenduidig getal. Het echte antwoord is een dynamische berekening op basis van de chemie van je batterij, de exacte belasting die je gebruikt en de algehele gezondheid van je systeem.
Het verschil tussen een loodzuuraccu die 20 uur meegaat en een LiFePO4 accu die bijna 40 uur meegaat onder dezelfde belasting is niet triviaal - het kan het verschil zijn tussen een succesvol project en een mislukt project. Door het raamwerk te gebruiken en de sleutelfactoren te begrijpen waar we het over hebben gehad, bent u nu in een veel betere positie om verder te kijken dan het typeplaatje en de juiste energiebron te specificeren voor uw kritieke toepassingen.
Moet je de cijfers voor je volgende project berekenen? Onze kamada power team van applicatie-ingenieurs is er om u te helpen uw stroomvereisten te modelleren en de meest rendabele en betrouwbare batterijoplossing te specificeren. Neem contact met ons op vandaag nog voor een technisch advies.