Как читать шильдик накопителя: кВт·ч, А·ч, вольты и «полезная ёмкость»

На шильдике накопителя десяток строк, и почти каждая отвечает на практический вопрос: сколько энергии батарея отдаст на самом деле, какую мощность потянет, с каким инвертором будет работать и где её можно ставить. Главное: киловатт-часы на этикетке — это номинал, полезная ёмкость на 10–20 % меньше; ампер-часы без вольт ничего не значат; а максимальный ток — это и есть мощность батареи. Разбираем пример построчно.

Пример шильдика

Ниже — условный шильдик типового низковольтного модуля для дома. Значения характерны для этого класса батарей, но не относятся к конкретной модели: у реального изделия смотрите его собственную этикетку и паспорт.

Энергия: почему ампер-часы без вольт ничего не значат

Энергия батареи — произведение напряжения на ёмкость: 51,2 В × 100 А·ч = 5120 Вт·ч = 5,12 кВт·ч. Ампер-часы сами по себе говорят только о заряде. Сравнивать по ним можно лишь батареи одинакового напряжения.

• 100 А·ч при 51,2 В — это 5,12 кВт·ч.
• 100 А·ч при 25,6 В (8 ячеек) — 2,56 кВт·ч, вдвое меньше.
• 50 А·ч при 102,4 В (высоковольтный модуль из 32 ячеек) — те же 5,12 кВт·ч.

Ещё одна ловушка — батареи «на 48 В». Так называют и сборки из 16 ячеек (51,2 В), и сборки из 15 ячеек: 15 × 3,2 = 48 В. При одинаковых 100 А·ч вторая хранит 4,8 кВт·ч, а не 5,12, и заряжается до более низкого напряжения. Поэтому сравнивать предложения нужно по киловатт-часам и уточнять число ячеек.

Номинальная и полезная энергия

Номинальные 5,12 кВт·ч батарея отдаёт при полном разряде от 100 % до нуля. В обычной работе так не делают: нижние 10–20 % оставляют нетронутыми, это продлевает срок службы и оставляет запас на саморазряд. Рабочая глубина разряда LFP — 80–90 %.

Считаем по цепочке. При глубине разряда 90 % батарея отдаёт 5,12 × 0,9 ≈ 4,6 кВт·ч постоянного тока. Инвертор преобразует их в переменный с КПД около 0,95, и в розетках окажется 4,6 × 0,95 ≈ 4,4 кВт·ч. Через годы, когда ёмкость снизится до гарантийных 70 %, та же батарея будет отдавать 5,12 × 0,7 × 0,9 ≈ 3,2 кВт·ч.

Производители пишут по-разному. Одни указывают на шильдике полезную энергию отдельной строкой, другие дают только номинал, третьи заявляют «глубину разряда 100 %». При сравнении двух батарей убедитесь, что сравниваете одинаковые величины: номинал с номиналом, полезную с полезной.

Токи: это и есть мощность батареи

Мощность — произведение тока на напряжение, поэтому строки с амперами отвечают на вопрос, какую нагрузку батарея потянет.

• Рекомендованные 50 А × 51,2 В = 2,56 кВт. В таком режиме батарея может работать постоянно, и именно для него указан ресурс.
• Максимальные 100 А × 51,2 В = 5,12 кВт. Допустимо, но с большим нагревом; постоянная работа на пределе ресурс сокращает.
• Пиковый ток, если он указан, — на секунды. Он нужен для пуска двигателей; почему это важно, показано на примере скважинного насоса.

Теперь сопоставим с инвертором. Чтобы выдать 5 кВт, инвертор должен взять из батареи 5000 Вт / 0,95 / 51,2 В ≈ 103 А. Один модуль с максимальным током 100 А полную мощность такого инвертора не обеспечит, а в рекомендованном режиме даст только половину. Два модуля в параллель дают 100 А в рекомендованном режиме и 200 А в максимальном — пара для инвертора на 5 кВт уже комфортная.

То же ограничение действует на заряд. Если панели днём дают 5 кВт излишков, один модуль с током заряда 50 А примет 2,56 кВт, остальное инвертор ограничит. Ток часто записывают в долях ёмкости: 0,5C для батареи 100 А·ч — это 50 А, 1C — 100 А. Что эти обозначения значат при выборе, разобрано в материале про 0,5C и 1C.

Диапазон напряжений

Напряжение батареи меняется вместе с уровнем заряда. Границы диапазона получаются из напряжений одной ячейки: 16 × 2,8 В = 44,8 В внизу и 16 × 3,6 В = 57,6 В вверху. Эта строка нужна для двух проверок.

Первая — совместимость с инвертором: его допустимый диапазон напряжений батареи должен перекрывать диапазон модуля. Вторая — настройки заряда. Если инвертор управляет батареей по напряжению, верхний порог нужно выставить по инструкции батареи. Для сборки из 15 ячеек предел ниже: 15 × 3,6 = 54 В, и порог от 16-ячеечной батареи приведёт к отключениям по перенапряжению. Когда батарея и инвертор связаны кабелем данных, пределы передаёт сама батарея; как это устроено, описано в статье про протоколы связи.

Температурные окна и степень защиты

У LFP два разных температурных диапазона. Разряжаться батарея может примерно до −20 °C, а заряжать её ниже 0 °C нельзя — система защиты заряд блокирует. Поэтому строка «температура заряда» важнее: она определяет, будет ли накопитель работать зимой в выбранном месте.

Верхняя граница +55 °C — это предел, а не рекомендация. Оптимум для LFP — 15–25 °C, и чем дальше батарея от него в сторону жары, тем быстрее идёт календарное старение.

Степень защиты читается по двум цифрам: первая — защита от пыли и прикосновения, вторая — от воды. IP20 означает сухое чистое помещение. IP65 — корпус пыленепроницаем и выдерживает струи воды, но от мороза и перегрева на солнце он не спасает. Подробный разбор — в статье про IP20, IP55 и IP65.

Ресурс и условия, при которых он получен

Строка о циклах состоит из числа и условий, и условия важнее. «6000 циклов при 25 °C, токе 0,5C, глубине разряда 90 %, до 70 % ёмкости» — честная запись. Одно число без оговорок сравнивать не с чем: при другой температуре, токе и критерии окончания тот же модуль покажет другой результат.

Чего на шильдике нет

• Гарантийные условия. Срок в годах, ограничение по числу циклов или пропущенной энергии, требования к месту установки — в гарантийном талоне.
• Совместимость. С какими инверторами батарея работает по связи, сказано в списках совместимости, а не на этикетке.
• Дата выпуска. Обычно зашифрована в серийном номере. Батарея, пролежавшая два года на складе, уже состарилась на эти два года.
• Происхождение ячеек. Новые это ячейки заводского сорта или отбраковка, по шильдику не видно. Чем это грозит, описано в разборе серых и восстановленных ячеек.

Частые вопросы

Чем батарея 48 В отличается от батареи 51,2 В?

Числом ячеек: 15 против 16. У 15-ячеечной меньше энергии при тех же ампер-часах и ниже напряжение заряда. Обе работают с инверторами на 48 В, но настройки у них разные.

На шильдике 100 А, инвертор на 5 кВт. Хватит одного модуля?

Для средней нагрузки дома — да, она редко превышает 2–3 кВт. Для полной мощности инвертора — нет: нужно около 103 А, а это выше максимума модуля. Если в доме есть тяжёлые нагрузки с пусковыми токами, считайте на два модуля.

Почему приложение показывает меньше энергии, чем написано на этикетке?

Приложение обычно считает доступную энергию — с учётом глубины разряда, текущей температуры и состояния батареи. На холоде и с годами это число уменьшается, а номинал на шильдике остаётся прежним.

Что значит «0,5C»?

Ток, равный половине ёмкости в ампер-часах: для 100 А·ч это 50 А. При таком токе батарея заряжается или разряжается примерно за два часа.

Короткий вывод

Шильдик читается за пять минут, если знать три пересчёта. Вольты на ампер-часы — получаем киловатт-часы номинала. Номинал на 0,85 — получаем энергию, которая дойдёт до розеток. Вольты на амперы — получаем мощность, которую батарея способна отдать и принять. Остальные строки отвечают на вопросы «с чем совместима» и «где можно ставить». А то, чего на этикетке нет — гарантию, список совместимости и дату выпуска, — стоит запросить у поставщика до покупки.