Berapa Lama Stesen Kuasa Bertahan: Dari Kitaran Caj kepada Kapasiti?

Berapa lama stesen janakuasa boleh bertahan sehingga bateri rata?

Pada pandangan pertama, pengiraan adalah mudah:

• Kuasa mana-mana peranti biasanya dinyatakan dalam watt, iaitu dalam W. Anda boleh membaca jumlah tenaga yang paling banyak digunakan oleh peranti sama ada—jika ada—pada bekalan kuasa atau biasanya di mana kabel kuasa memasuki peranti.

• Kapasiti stesen janakuasa biasanya diberikan dalam watt-jam, iaitu dalam Wh. Anda biasanya boleh mencari kapasiti untuk stesen janakuasa di tapak web pengilang. Ia adalah ukuran yang paling penting untuk stesen janakuasa anda.

Sebuah stesen janakuasa dengan kapasiti 1,000 Wh boleh membekalkan pengguna dengan penggunaan kuasa 1,000 W dengan tenaga selama satu jam dan pengguna 500 W selama dua jam—betulkah? Secara teori dan mengikut peraturan praktikal: Ya. Dalam amalan, bagaimanapun, soalan ini malangnya tidak begitu mudah untuk dijawab.

Faktor 1: Penyongsang

Mari kita lihat dahulu bagaimana stesen janakuasa itu berfungsi. Tenaga disimpan dalam sel bateri stesen janakuasa anda—dan tidak dalam voltan mahupun dalam jenis voltan yang anda perlukan pada masa ini. Sebagai contoh, semasa arus terus disimpan dalam sel, alur keluar 110 V (atau 230 V di Eropah) mengeluarkan arus ulang-alik.

Inverter menjaga penukaran ini daripada arus terus kepada arus ulang alik. Biasanya, penyongsang ini mempunyai kecekapan kira-kira 90 peratus. Jadi, secara kasarnya, 900 Wh daripada 1,000 Wh daripada stesen janakuasa tersedia untuk peranti akhir anda.

Jadi pengguna 1,000 W daripada contoh di atas tidak lagi berjalan selama sejam, tetapi hanya selama 54 minit.

Faktor 2: DoD

Di samping itu, stesen janakuasa tidak menggunakan kapasiti penuh sel bateri yang dipasang, kerana ini boleh mengalami kerosakan sekiranya berlaku nyahcas dalam. Sebagai peraturan, pengeluar menetapkan had untuk pelepasan maksimum di sini, apa yang dipanggil Depth of Discharge, atau singkatannya DoD. Biasanya, nilainya adalah sekitar 10%—anda mempunyai 90% tersedia untuk digunakan.

Jika anda kini mendarabkan kecekapan penyongsang (kira-kira 0.9) dengan kapasiti yang tersedia sehingga DoD maksimum (kira-kira 0.9), 81 peratus masih tersedia untuk peranti anda. Dalam amalan, stesen janakuasa 1000 watt jam dengan itu menawarkan anda “hanya” 810 watt jam tenaga apabila dicas penuh.

Untuk kembali kepada contoh di atas dengan pengguna 1,000 W: Dalam amalan, anda boleh menjalankannya selama kira-kira 49 minit pada stesen janakuasa 1,000-Wh.

Berapa banyak tenaga yang digunakan oleh peranti saya?

Jadi berapa lama saya boleh menghidupkan peti sejuk saya semasa bekalan elektrik terputus? Berapa lama saya boleh membakar wafel di taman? Berapa banyak teh yang boleh saya buat semasa berkhemah?

Pada dandang air editorial nextpit, sebagai contoh, ia berkata: 2,000 hingga 2,400 W. Jadi pada stesen janakuasa dengan kapasiti 1,000 Wh, cerek secara teorinya boleh berjalan secara berterusan selama 30 hingga 25 minit. Jika anda mengambil kira faktor 0.81 di atas, anda masih mempunyai 24 hingga 20 minit. Anda kemudiannya perlu mencuba berapa banyak air ini cukup dan, sebagai contoh, hentikan masa yang diperlukan untuk setengah liter air mendidih.

Untuk kebanyakan peralatan, penggunaan kuasa maksimum tidak begitu membantu. Peti sejuk, sebagai contoh, tidak pernah berjalan pada muatan penuh sepanjang masa. Walau bagaimanapun, lihat pada label tenaga akan membantu anda di sini. Dalam kes ini Peti sejuk Samsung dalam kelas tenaga C*, 169 kWj setahun disenaraikan di sini—dikira sepanjang hari, ini sepadan dengan 463 Wh. Oleh itu, stesen janakuasa 1,000 Wh dengan kapasiti tersedia sebenar 810 Wh akan bertahan selama 42 jam.

• Mengecas semasa dalam perjalanan melalui modul PV: Panel suria mudah alih terbaik dibandingkan dan diuji oleh nextpit

Berapa lama stesen janakuasa bertahan sehingga bateri haus?

Jadi sekarang anda tahu berapa lama anda boleh menghidupkan peti sejuk anda semasa bekalan elektrik terputus. Tetapi dengan mengandaikan bahawa anda mengosongkan stesen janakuasa anda sepenuhnya setiap hari, berapa lama bateri akan bertahan? Lagipun, kita semua tahu dari telefon bimbit dan bateri notebook kita bahawa kapasiti akhirnya berkurangan.

Dalam helaian data pengilang, anda biasanya akan menemui spesifikasi untuk kitaran pengecasan yang boleh diuruskan oleh stesen janakuasa sehingga bateri jatuh di bawah kapasiti tertentu. Biasanya, nombor ini merujuk kepada 80% daripada kapasiti asal, tetapi kadangkala anda juga boleh mencari maklumat tentang tanda 70% atau 50%.

Dua teknologi bateri berbeza pada masa ini digunakan dalam stesen janakuasa, yang membuat perbezaan ketara kepada hayat perkhidmatan: LiFePO4 atau LFP dan litium-ion. Kebanyakan pengeluar stesen janakuasa kini menukar portfolio mereka kepada bateri fosfat besi, iaitu LiFePO4, kerana teknologi bateri ini menawarkan dua kelebihan asas.

Kelebihan 1 LiFePO4: Lebih banyak kitaran pengecasan

Bateri LiFePO4 biasanya menawarkan kira-kira 2,500 hingga 3,500 kitaran pengecasan, bergantung pada model dan pengilang, sehingga ia mencapai baki kapasiti sebanyak 80%. Dalam kes Bluetti EP500 Pro (semakan), sebagai contoh, pengeluar berjanji bahawa stesen janakuasa masih menawarkan kapasiti sekurang-kurangnya 80% selepas 3,500 kitaran pengecasan.

• Baca lebih lanjut: Stesen janakuasa terbaik yang diuji dan dibandingkan dengan nextpit

Kitaran pengecasan menerangkan proses pelepasan lengkap dari 100 hingga 0%. Untuk mencapai 3,500 kitaran pengecasan, anda perlu menjalankan Bluetti EP500 daripada 100 hingga 0 hingga 100% setiap hari selama hampir sepuluh tahun. Jika anda hanya menggunakan 50% setiap hari, anda memerlukan dua hari untuk melengkapkan kitaran cas penuh dan dengan itu mencapai “seumur hidup” selama 20 tahun!

Walau bagaimanapun, stesen janakuasa masih boleh digunakan pada 80%. Walau bagaimanapun, stesen janakuasa 1,000 Wh anda dengan kapasiti sebenar tersedia 810 Wh hanya akan mempunyai 648 Wj yang tersedia—dan sewajarnya, peti sejuk daripada contoh sebelumnya tidak lagi berfungsi selama 42 jam, tetapi hanya 34 jam sekali.

Tetapi seperti yang saya katakan, anda benar-benar perlu menggunakan stesen janakuasa anda untuk ini—contohnya, sebagai storan untuk loji kuasa balkoni (ujian dan perbandingan) atau sebagai sistem luar grid.

Kelebihan 2 LiFePO4: Lebih selamat

Satu lagi kelebihan bateri LiFePO4 yang tidak boleh dipandang remeh ialah topik keselamatan. Walaupun stesen janakuasa anda mendapat tamparan hebat, anda tidak perlu mengharapkan kebakaran yang dahsyat. Di YouTube, anda juga boleh mencari video (cth di sini) di mana YouTuber eksperimen menggerudi lubang dalam bateri LiFePO4. Sudah tentu, bateri menjadi panas dan kemudiannya tidak boleh digunakan. Tetapi berbanding dengan kebakaran bateri litium-ion yang ganas dan sukar dipadamkan, ini benar-benar tidak berbahaya.

Sekiranya anda tertanya-tanya mengapa bateri litium-ion kebanyakannya digunakan dalam kereta: Teknologi ini menawarkan kepadatan kuasa yang lebih baik sedikit, yang sudah tentu menawarkan pelbagai kelebihan dalam kenderaan. Tetapi selagi anda tidak membawa stesen janakuasa di belakang anda sepanjang masa, LiFePO4 pastinya adalah pilihan yang lebih baik.

Kelemahan bateri LiFePO4: musim sejuk

Walau bagaimanapun, bateri litium besi fosfat mempunyai satu kelemahan: Mereka tidak suka sejuk. Terutamanya mengecas pada suhu di bawah paras beku adalah amat buruk untuk kimia sel dan ketahanan. Oleh itu, sesetengah unit storan LiFePO4 untuk loji kuasa balkoni atau unit storan rumah mempunyai pemanas bersepadu untuk menjamin bahawa sel disimpan pada suhu walaupun pada musim sejuk.