Batterie-Entladetiefe: Nutzkapazität und Zyklen

Dieser Rechner wandelt die gewählte Entladetiefe in nutzbare Amperestunden und Wattstunden um, zeigt die verbleibende Reserve und schätzt die mögliche Änderung der Zyklenlebensdauer gegenüber einer veröffentlichten Angabe. Geben Sie Kapazität, Nennspannung, gewünschte Entladetiefe und Nennzyklen ein. Wenn Ihnen chemiespezifische Prüfdaten vorliegen, können Sie außerdem Referenz-Entladetiefe und Exponent anpassen.

Machen Sie aus Nennkapazität ein nutzbares Energiebudget

Batteriekennzeichnungen nennen gewöhnlich die Nennkapazität in Amperestunden, doch ein sorgfältig ausgelegtes System entnimmt vor dem Laden fast nie die gesamte Ladung. Die Entladetiefe, kurz DoD, bezeichnet den während eines Zyklus entnommenen Anteil. Eine 400-Ah-Bank liefert bei 60% daher 240 Ah nutzbar und behält 160 Ah als geplante Reserve. Der Rechner multipliziert Amperestunden zusätzlich mit der Nennspannung und gibt das Budget in Wattstunden aus. Damit lassen sich Verbraucher leichter vergleichen. Behandeln Sie das Ergebnis als Planungswert, nicht als Liefergarantie unter allen Bedingungen. Temperatur, Entladestrom, Alter, Zellabweichungen, Wechselrichterverluste und Abschaltspannung können die tatsächlich gelieferte Energie verringern. Berücksichtigen Sie diese Verluste bei der Auslegung separat und halten Sie eine Sicherheitsreserve vor, statt die DoD so lange zu erhöhen, bis die Rechnung den Bedarf gerade noch deckt.

Verstehen Sie Zyklenschätzung und Annahmen

Die Zyklenlebensdauer verändert sich meist mit der Entladung: Flachere Zyklen erlauben tendenziell mehr Wiederholungen, wobei der Zusammenhang von Chemie, Aufbau, Temperatur, Ladeverfahren und Lebensdauergrenze abhängt. Der Rechner verankert die Schätzung an Ihrer Angabe. Er multipliziert die Nennzyklen mit dem Verhältnis aus Referenz-DoD und gewählter DoD, potenziert mit dem Exponenten. Beim Standardwert 1.5 erhöht eine geringere Entladung die geschätzten Zyklen nichtlinear. Das ist eine technische Näherung und kein allgemeines Batteriegesetz. Verwenden Sie eine Herstellerkurve und passen Sie den Exponenten möglichst anhand zweier Punkte derselben Kurve an. Die prozentuale Änderung bezieht sich auf die eingegebene Nennangabe: positiv bedeutet mehr, negativ weniger geschätzte Zyklen. Kalenderalterung ist nicht enthalten; selten genutzte Batterien können daher altern, bevor sie die berechnete Zahl erreichen.

Wählen Sie die Entladetiefe für das Gesamtsystem

Eine sinnvolle Grenze bringt nutzbare Energie, Austauschhäufigkeit und Reserve für unerwarteten Bedarf ins Gleichgewicht. Ermitteln Sie zunächst die Energie zwischen zwei Lademöglichkeiten einschließlich Umwandlungsverlusten und Bereitschaftsverbrauch. Vergleichen Sie diesen Bedarf mit den nutzbaren Wattstunden bei mehreren DoD-Werten und prüfen Sie die Zyklenschätzungen. Eine niedrigere Grenze kann die modellierte Lebensdauer verlängern, erfordert für dieselbe Last aber möglicherweise eine größere, schwerere oder teurere Bank. Tiefere Entladung nutzt mehr installierte Kapazität, lässt jedoch weniger Reserve und kann die Lebensdauer verkürzen. Prüfen Sie auch, ob Batteriemanagement, Wechselrichterabschaltung und Ladegerät die Grenze zuverlässig umsetzen. Bei Bleiakkus sind Spannungseinbruch und unvollständige Ladung wichtig; bei Lithiumsystemen gelten Spannungsfenster und Schutzvorgaben des Herstellers. Rechnen Sie schließlich vorsichtige, erwartete und anspruchsvolle Szenarien durch.