Wie viele Batterien werden für einen 5000-Watt-Wechselrichter benötigt?

Wir brauchen oft eine Notstromversorgung, vor allem in ländlichen Gebieten, im Automobilbereich oder bei Kampagnen. Batterien spielen in diesen Fällen eine entscheidende Rolle.

Sie sind auch für netzunabhängige oder hybride Solarsysteme unerlässlich. In diesen Fällen werden häufig 2000-Watt-, 3000-Watt- und 5000-Watt-Wechselrichter eingesetzt.

Die meisten Leute machen Fehler bei der Dimensionierung der Batterien für diese Wechselrichter.

 

In diesem Artikel erfahren Sie, wie viele Batterien für einen 5000-Watt-Wechselrichter benötigt werden. Dazu geben wir Ihnen zwei Beispiele für Lithium- und Blei-Säure-Batterien.

Anhand dieses Leitfadens können Sie auch Ihre Batterie für mehr Leistung dimensionieren. Wir hoffen, dass dieser Leitfaden die Missverständnisse vieler Menschen ausräumen wird. Bleiben Sie uns also treu und lesen Sie diesen Artikel aufmerksam.

Wie viele Batterien benötigen Sie für einen 5000-Watt-Wechselrichter?

Die Dimensionierung der Batterie für einen Wechselrichter ist immer ein kritischer Schritt. Die meisten Leute machen dabei Fehler, vor allem bei der Wahl der richtigen Batteriespannung.

Bei einem 5000-Watt-Wechselrichter müssen Sie sich genau überlegen, welche Batteriegröße Sie benötigen.

Machen Sie sich keine Sorgen! Sie müssen nur einige technische Faktoren kennen. Im Allgemeinen sind die wichtigsten Faktoren die Batteriespannung, die Kapazität, die C-Rate und der Batterietyp.

Warum müssen Sie eine Batterie mit höherer Spannung wählen?

Wir alle wissen, dass P (Leistung) gleich dem Produkt aus V (Spannung) und I (Strom) ist, P = VI.

Das bedeutet, dass eine höhere Spannung einen niedrigeren Strom benötigt, während eine niedrigere Spannung einen höheren Strom benötigt. Schauen wir uns das folgende Beispiel an:

Solarenergie für Privathaushalte reicht in der Regel von 250 W bis 450 W.

Der Einfachheit halber nehmen wir 400 W als Leistung an. Für den Vergleich nehmen wir sowohl 12V- als auch 48V-Batterien. Schauen wir uns zur weiteren Klärung das Folgende an.

 

400W/12V = 33,3A ≈ 34A, die einen 40A-Laderegler benötigt

400 W/48 V = 8,3 A ≈ 9Adie einen 10-A-Laderegler benötigt, der billiger ist.

 

Wir sehen, dass man mit einer Batterie mit höherer Spannung eine Menge Geld sparen kann.

Am wichtigsten ist, dass sie effizient ist und weniger Wärme erzeugt.

Eigenschaften	Batterien mit höherer Spannung (48 V)	Niederspannungsbatterien (12 V)
Aktuelle Handhabung	Geringere Ströme für die gleiche Ausgangsleistung erforderlich	Höhere Ströme für die gleiche Ausgangsleistung erforderlich
Komponente	Ermöglicht den Einsatz von Ladereglern und Sicherungen mit kleinerem Nennwert	Erfordern größere Laderegler und Sicherungen
Kosten	Die anfänglichen Kosten könnten höher sein	Die anfänglichen Kosten sind niedriger
Wirkungsgrad	Oft effizienter bei der Kraftübertragung	Möglicherweise höhere Verluste bei der Stromübertragung
Skalierbarkeit	Bietet größere Skalierbarkeit für größere Systeme	Geringere Skalierbarkeit für größere Systeme
Sicherheit	Durch die geringere Stromstärke wird die Gefahr einer Überhitzung verringert.	Höhere Ströme können Hitze erzeugen, was ein größeres Sicherheitsrisiko darstellt.

 

Zwei wichtige Faktoren, die bei der Dimensionierung Ihrer Batterie zu berücksichtigen sind

Bei der Bemessung der Batteriegröße sind vor allem zwei Faktoren zu berücksichtigen: Batteriespannung und Kapazität. Diese beiden Parameter helfen Ihnen, die richtige Batteriegröße zu bestimmen. Wir werden später kurz auf sie eingehen. Zuvor wollen wir jedoch die Grundlagen dieser beiden Parameter verstehen.

 

Spannung ist die Potenzialdifferenz zwischen zwei Punkten. Einfach ausgedrückt ist es die Kraft, die elektrische Ladungen entlang eines Leiters (Draht oder Batterie) schiebt.

Die gebräuchlichsten Batterietypen für Wechselrichter sind 12 V, 24 V und 48 V. Entscheiden Sie sich bei der Wahl der Batteriegröße immer für die höhere Spannung. Wir empfehlen eine 48-V-Batterie, weil sie effizient, kostengünstig und sicher ist.

 

Andererseits ist die Kapazität die Menge an elektrischer Ladung, die eine Batterie über einen bestimmten Zeitraum speichern und abgeben kann.

Eine 100-Ah-Batterie kann zum Beispiel 100 A in 1 Stunde, 20 A in 5 Stunden und 1 A in 100 Stunden liefern.

Die C-Rate misst, wie schnell eine Batterie im Verhältnis zu ihrer Kapazität geladen oder entladen werden kann.

Jede Batterie hat eine empfohlene C-Rate. Eine typische Lithium-Ionen-Batterie hat eine C-Rate von 1C, während eine Bleibatterie nur 0,2C hat. Betrachten wir sie numerisch.

 

100Ah x 1C = 100A [Lithium-Ionen-Akku]

100Ah x 0,2C = 20A [Blei-Säure-Batterie]

 

Eine 100-Ah-Lithium-Ionen-Batterie sollte mit maximal 100 A geladen und entladen werden. Eine 100-Ah-Blei-Säure-Batterie hingegen zeigt 20 A an, was deutlich weniger Strom ist. Sie können zwar immer noch 100 A aus einem Blei-Säure-Akku ziehen, aber der Akku hält nicht sehr lange; es entsteht Wärme und er wird schneller entladen. Sie könnten auch keine 100Ah entnehmen, da viel Energie in Form von Wärme verloren geht.

Lithiumbatterie: Wie viele Batterien werden für einen 5000-Watt-Wechselrichter benötigt?

Eine Lithium-Ionen-Batterie ist eine wiederaufladbare Batterie. Sie verwendet Lithium-Ionen als primäres Mittel zur Energieübertragung.

Sie bieten eine hohe Energiedichte. Außerdem bieten Li-Ionen-Batterien relativ geringe Selbstentladungsraten.

Diese Batterien sind dafür bekannt, dass sie lange halten und zudem erstaunlich leicht sind.

Sie halten länger als viele andere Batterietypen und man kann sich auf ihre Lebensdauer verlassen. Es ist wichtig zu bedenken, dass sie mehr kosten als Blei-Säure-Batterien.

Lassen Sie uns herausfinden, wie viele Lithium-Ionen-Batterien Sie für den Betrieb eines 5000-Watt-Wechselrichters benötigen. Für dieses Beispiel nehmen wir 100Ah und 48V Lithium-Batterien.

 

5000 W / 48 V = 104,2 A [Der Strom, den er aufnehmen wird]

100Ah x 1C = 100A (Lade- und Entladerate eines 100Ah Li-Ionen-Akkus)

104,2A / 100A = 1,04 ≈ 1 Batterie

Akku-Konfiguration

Sie können einen 48V 100Ah Serverschrank verwenden. Sie können aber auch mehrere verkabelte Batterien verwenden, z. B. vier 12V 100Ah-Batterien in Reihe.

Für dieses Beispiel können auch zwei 24V 100Ah Batterien in Reihe geschaltet werden.

Wenn Sie eine andere Ah-Batterie verwenden, können Sie die gleichen Berechnungen anstellen, um die Anzahl der Batterien zu ermitteln.

Das haben wir in der folgenden Tabelle für Sie übersichtlich dargestellt.

 

Batteriekapazität	C-Rate	Lade- und Entladerate	Anzahl der Batterien für 5000 W Wechselrichter
Li-Ion 40Ah	1C	40Ah x 1 C = 40A	5000W / 48V / 40A = 2,6 ≈ 3 Akkus
Li-Ion 70Ah	1C	70Ah x 1 C = 70A	5000W / 48V / 70A = 1,5 ≈ 2 Akkus
Li-Ion 100Ah	1C	100Ah x 1 C = 100A	5000W / 48V / 100A = 1,04≈ 1 Batterie
Li-Ion 135Ah	1C	135Ah x 1 C = 135A	5000W / 48V / 135A = 0,8 ≈ 1 Batterie
Li-Ion 150Ah	1C	150Ah x 1 C = 150A	5000W / 48V / 150A = 0,7 ≈ 1 Batterie
Li-Ion 200Ah	1C	200Ah x 1 C = 200A	5000W / 48V / 200A = 0,5 ≈ 1 Batterie

 

Blei-Säure-Batterie: Wie viele Batterien werden für einen 5000-Watt-Wechselrichter benötigt?

Eine Bleibatterie ist auch eine Art von wiederaufladbarer Batterie.

Dieses Gerät verwendet Bleielektroden und eine Schwefelsäurelösung zur Stromerzeugung. Man findet diese Batterien häufig in Autos, Notstromanlagen und IPS-Systemen.

 

Blei-Säure-Batterien sind billig und können hohe Stoßströme liefern.

Sie haben jedoch eine begrenzte Lebensdauer und sind bei unsachgemäßer Wartung anfällig für Sulfatierung.

Am wichtigsten ist, dass sie nicht viel Energie speichern. Diese Batterien sind jedoch ideal, wenn Sie Geld sparen wollen.

Lassen Sie uns herausfinden, wie viele Bleibatterien Sie für den Betrieb eines 5000-Watt-Wechselrichters benötigen. Für dieses Beispiel nehmen wir 200Ah und 48V Blei-Säure-Batterien.

 

5000 W / 48 V = 104,2 A [Der Strom, den er aufnehmen wird]

200Ah x 0,2C = 40A (Lade- und Entladerate einer 200Ah-Bleibatterie)

104.2A / 40A = 2.6 ≈ 3 Batteries

 

Wir brauchen drei 200Ah-Batterien für eine Kapazität von 600Ah, denn 600Ah x 0,2C = 120A, was höher ist als 104,2 des Wechselrichterstroms.

Wir benötigen jedoch eine 48V 600Ah Blei-Säure-Batterie, um einen 5000-Watt-Wechselrichter effektiv zu betreiben.

Akku-Konfiguration

 

Eine mögliche Batteriekonfiguration sind vier 12V 200Ah-Batterien in Reihe und parallel mit zwei anderen Strings für 4S 3P-Batterien.

Wir können auch zwei 24V 200Ah in Reihe und parallel mit zwei anderen Strings für 2S 3P Batterien verwenden.

 

Batteriekapazität	C-Rate	Lade- und Entladerate	Anzahl der Batterien für 5000W Wechselrichter
Blei-Säure 80Ah	0.2C	80Ah x 0,2 C = 16A	5000W / 48V / 16A = 6,5 ≈ 7 Akkus
Blei-Säure 100Ah	0.2C	100Ah x 0,2 C = 20A	5000W / 48V / 20A = 5,2 ≈ 6 Akkus
Blei-Säure 120Ah	0.2C	120Ah x 0,2 C = 24A	5000W / 48V / 24A = 4,3 ≈ 5 Akkus
Blei-Säure 135Ah	0.2C	135Ah x 0,2 C = 27A	5000W / 48V / 27A = 3,9 ≈ 4 Akkus
Blei-Säure 150Ah	0.2C	150Ah x 0,2 C = 30A	5000W / 48V / 30A = 3,5 ≈ 4 Akkus
Blei-Säure 200Ah	0.2C	200Ah x 0,2 C = 40A	5000W / 48V / 40A = 2,60 ≈ 3 Batterien

 

Expertenrat

Bei der Auswahl von Batterien für Wechselrichter ist es wichtig, Spannung, Volumen und C-Rate zu berücksichtigen. Wie Sie wissen, beträgt die C-Rate für eine Lithium-Batterie 1C und die C-Rate für eine Blei-Säure-Batterie beträgt 0,2C.

Das bedeutet, dass Lithiumzellen eine Stunde lang mit der gleichen Rate aufgeladen oder entladen werden können. Eine Blei-Säure-Batterie hingegen kann jede Stunde mit einem Fünftel ihrer Kapazität aufgeladen oder entladen werden.

• Laden Sie die Batterien immer auf, bevor Sie sie anschließen.
• Für einen 5000-Watt-Wechselrichter benötigen Sie eine 48-V-100-Ah-Batterie für Lithiumbatterien.
• Sie benötigen eine 48-V-Batterie mit 600 Ah für eine Blei-Säure-Batterie für einen 5000-W-Wechselrichter.
• Beachten Sie immer die C-Rate einer Batterie

Setzen Sie sich gleich mit uns in Verbindung, um über Ihren Batteriebedarf zu sprechen und den besten Wechselrichter für Sie zu finden. Nehmen Sie jetzt Kontakt auf, um Ihre Projekte mit Zuversicht zu betreiben.