バッテリー容量計算
負荷・時間・自立日数からAhとWhをサイジング。
バッテリー容量計算
バッテリー容量のサイジングは、実際の電力使用から始まります。負荷ワット、1日の稼働時間、再充電なしで運用したい日数、購入予定のバッテリー化学組成です。本計算機は、選択したシステム電圧での必要ワット時とアンペア時に換算します。
これは負荷優先のアプローチ—1台以上の機器とそのデューティサイクルは分かっているが、日次エネルギー予算をまだ合計していない場合に最適です。ソーラーバッテリーサイジングと同じ基本関係を使い、日次Whを負荷ワット×1日の時間に分解し、12 V・24 V・48 VでのAhを出力します。
結果でバッテリーモジュールを選定し、リチウムと鉛蓄電池のバンクサイズを比較し、電圧構成がアンペア時を妥当な範囲に保てるか確認してください。バッテリー稼働時間と併用すれば、そのバンクが特定機器をどれだけ動かすか、ソーラーパネルサイジングと併用すれば自立運用後に再充電できるかを確認できます。
この計算機の仕組み
- 負荷ワットを入力—サイジング対象の機器または合算負荷の消費電力。
- 1日の時間を入力—その負荷が1日平均で稼働する時間（冷蔵庫・ポンプ・工具は常時24 hではありません）。
- 化学組成を選択：リチウム（LiFePO₄）は放電深度約90%、鉛蓄電池は典型的なサイクル寿命計画向けに約50%。
- システム電圧（12・24・48 V）と自立日数を選択—充電がほぼない状態でバンクが負荷を支える日数。
- 日次 Wh = 負荷 W × 時間/日。必要 Wh = (日次 Wh × 日数 × 1.1) ÷ DoD。必要 Ah = 必要 Wh ÷ システム電圧。
容量の基本関係
日次 Wh = 負荷 W × 時間/日 | 必要 Wh = (日次 Wh × 日数 × 1.1) ÷ DoD | 必要 Ah = 必要 Wh ÷ システム V
ワットに時間を掛けると、その負荷の日次エネルギーが得られます。自立日数でスケールすると、停電や曇り続き向けの蓄電容量になります。1.1係数はインバーターと配線損失の小さな余裕です。DoDで割ると、使用可能エネルギー需要を定格バッテリー容量に換算します—同じ使用可能キロワット時でも鉛蓄電池はリチウムより大きな定格バンクが必要です。システム電圧で割るとアンペア時になり、多くのバッテリーデータシートで使われる単位です。
本ツールで使う式
- 日次 Wh = 負荷ワット × 1日の時間。
- 必要 Wh = (日次 Wh × 日数 × 1.1) ÷ DoD。
- 必要 Ah = 必要 Wh ÷ システム電圧。
計算例：500 Wを5時間
作業場負荷が1日5時間平均500 W。24 Vリチウムバンクで90% DoD、自立2日を想定。
- 日次 Wh = 500 W × 5 h = 2,500 Wh/日。
- 必要 Wh = (2,500 × 2 × 1.1) ÷ 0.9 ≈ 6,111 Wh（定格）。
- 24 Vでの必要 Ah = 6,111 ÷ 24 ≈ 255 Ah—利用可能な24 Vパックや直列/並列の12 Vモジュールと比較。
- 48 Vでは同じエネルギーで ≈ 127 Ah—電流は半分で、大きな連続負荷ではよく選ばれます。
実務のヒント
- 実測またはメーター計測のワットを使用—モーターやコンプレッサーの銘板は平均消費を過大表示します。
- 複数負荷が異なる時間帯に動く場合は、同時最大消費でサイジングするか、日次Whを個別に合算してください。
- 週末キャビンは自立1日が多い；常時オフグリッド住宅では2〜3日を計画することが一般的です。
- システム電圧を上げると同じWhでAhが減り—長いケーブル走行や大型インバーターに有利です。
- 鉛蓄電池化学で再計算し、同じ快適度のためにバンクをどれだけ大きくする必要があるか確認してください。
よくある質問
ソーラーバッテリーサイジングとの違いは？
どちらも (日次 Wh × 日数 × 1.1) ÷ DoD を使います。本計算機は負荷ワット×1日の時間から日次Whを求め、12/24/48 Vを選んでAhを出力します。ソーラーバッテリーサイジングは日次Wh合計を直接入力し、24 Vと48 VのAhを並べて表示します。手持ちの入力に合う方を使ってください。
1日の時間には何を入力すべき？
常時オンではなく平均稼働時間を入力してください。負荷が本当に24 h動く場合のみ24 hです。冷蔵庫は1日8〜12 hのコンプレッサー時間に分散することが多い。給水ポンプは合計30分程度。ノートPCは4 h程度。可能ならコンセントメーターやメーカーのデューティサイクルデータを使ってください。
化学組成で結果が変わる理由は？
化学組成ごとに安全な放電深度が異なります。本モデルではリチウム90% DoD、鉛蓄電池50%です。同じ使用可能エネルギーでも、定格鉛蓄電池バンクは大きくなります。必ずバッテリー保証とBMS設定を確認してください。
1.1の効率係数は何をカバーする？
インバーター変換、ケーブル損失、蓄電と負荷間の充電コントローラー往復効率の計画バッファです。完全な損失図ではありません—重要設計では温度と劣化の余裕も加えてください。
12 V、24 V、48 Vのどれでサイジングすべき？
インバーター、充電コントローラー、バッテリーモジュールが対応する電圧を選んでください。12 Vは小型RV・キャビン向け。24 Vは中規模オフグリッド住宅で一般的。48 Vは同じ電力で電流を減らし、連続負荷がおおよそ2〜3 kWを超えると典型的です。
ソーラー再充電のサイジングは含まれる？
いいえ。本ツールはバッテリーバンクのみをサイジングします。自立日数分使った後にバンクを満たすソーラーまたは発電機入力も必要です。発電側の計画にはソーラーパネルサイジングやバッテリー充電時間計算を使ってください。
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