EN
Quick Links
Bij het kiezen van lithium-ionbatterijen voor omvormers zijn er drie belangrijke specificaties om rekening mee te houden: capaciteit gemeten in ampère-uur (Ah), opgeslagen energie in wattuur (Wh) en de spanning (V). Neem bijvoorbeeld een standaardbatterij van 100Ah die werkt op 12 volt. Vermenigvuldig die getallen en je krijgt ongeveer 1.200 wattuur opgeslagen energie. De spanningswaarde speelt een grote rol bij het koppelen van batterijen aan omvormers. De meeste huishoudens blijven bij 12V, 24V of soms 48V installaties, afhankelijk van hun behoeften. Wat echt aangeeft hoe lang het systeem zal draaien, is de totale energiecapaciteit in wattuur. Dit getal houdt in feite zowel de spanning als de stroommetingen in één waarde, waardoor duidelijk wordt hoeveel bruikbare energie er beschikbaar is voor onze apparaten.
Voor het schatten van de werktijd:
Bijvoorbeeld: een 1.200Wh-accu die een belasting van 500W voedt met een omvormerrendement van 90% levert ongeveer 2,16 uur (1.200 × 0,9 × 500). Voeg altijd een veiligheidsmarge van 20% toe om rekening te houden met veroudering, temperatuurinvloeden en onverwachte belastingstoename.
De daadwerkelijke runtime ligt vaak 10–15% lager dan de theoretische schattingen door:
Lithiumijzerfosfaat (LiFePO4)-accu's bieden een uitstekende rendementsefficiëntie (95–98%) vergeleken met loodzuuraccu's (80–85%), waardoor ze ideaal zijn voor frequente invertergebruik waar energiebesparing belangrijk is.
De diepte van ontlading (DoD) vertelt ons eigenlijk welk percentage van de opgeslagen energie van een accu daadwerkelijk is gebruikt in vergelijking met wat deze in totaal kan opslaan. Wanneer we het hebben over lithium-ion-accu's die worden gebruikt in die omvormersystemen, dan maakt de DoD in twee opzichten echt een verschil: ten eerste hoeveel bruikbare stroom er beschikbaar is wanneer dat nodig is, en ten tweede hoe lang de accu meegaat voordat hij vervangen moet worden. Lithium-ion-accu's verdragen diepere ontladingen beter dan oudere loodzuurmodellen in het algemeen doen. Maar hier zit het addertje onder het gras: als iemand deze lithium-accu's steeds opnieuw volledig leegt, dan legt dit extra belasting op de interne componenten. De elektroden beginnen onder deze belasting sneller te degraderen, wat betekent dat de accu na vele cycli minder lading vasthoudt dan in het begin.
De levensduur van een accu neemt aanzienlijk toe bij ondiepere ontladingen. Het verband volgt een logaritmische trend:
| Diepte van Ontlading (DoD) | Geschatte Cycluscount |
|---|---|
| 100% DoD | ~500 cycli |
| 80% DOD | ~1.000 cycli |
| 50% DoD | ~2.500 cycli |
| 20% DoD | ~5.000+ cycli |
Kortere ontladingscycli verminderen het roosterdeformatie in de kathode, waardoor de slijtage per cyclus wordt geminimaliseerd. Het beperken van het dagelijks gebruik tot 30% DoD in plaats van 80% kan de levensduur verviervoudigen voordat de accu 80% van zijn oorspronkelijke capaciteit bereikt. Temperatuur speelt ook een rol—een bedrijfstemperatuur van 25°C halveert de degradatiesnelheid in vergelijking met 40°C.
Voor een optimale balans tussen prestaties en levensduur:
Lithium-ijzerfosfaat (LiFePO4) is de voorkeurschemie geworden voor invertertoepassingen vanwege de veiligheid, levensduur en thermische stabiliteit. De robuuste fosfaatkathode verzet zich tegen thermische ontregeling, waardoor het inherent veiliger is dan NMC of NCA alternatieven – met name in afgesloten of slecht geventileerde ruimtes.
LiFePO4 heeft een energiedichtheid van ongeveer 120 tot 160 Wh per kg, wat vrijwel gelijk is aan die van NMC-batterijen, maar biedt toch enkele grote voordelen wat betreft stabiliteit onder invloed van hitte en chemicaliën. Een groot voordeel is dat het geen giftige kobalt bevat, waardoor het recyclen veel eenvoudiger verloopt en de milieuschade wordt verminderd. Wat dit type batterij nog meer onderscheidt, is de fosfaatstructuur die zuurstof niet loslaat wanneer het te heet wordt, waardoor de kans op brand veel kleiner is. Voor mensen die overwegen thuis zonnepanelen te installeren of energieoplossingen op te zetten in afgelegen gebieden, betekenen deze eigenschappen dat LiFePO4-batterijen vaak als de veiligere keuze worden beschouwd in vergelijking met alternatieven, vooral omdat ze langer meestal meegaan zonder plotseling te veranderen.
LiFePO4-batterijen leveren doorgaans 2.000–5.000+ cycli bij 80% DoD en overtreffen ze NMC-tegenhangers vaak met een factor twee. Dit maakt ze ideaal voor dagelijks gebruik in toepassingen zoals zonne-opslag en back-upstroom. Hun thermische stabiliteit garandeert veilig gebruik in passief gekoelde omgevingen, waardoor actieve ventilatiesystemen, vereist voor minder stabiele chemie, overbodig worden.
Ondanks hogere initiële kosten bieden LiFePO4-batterijen lagere levensduurkosten door een langere levensduur – vaak meer dan acht jaar met minimale degradatie. Levenscyclusanalyses tonen aan dat de geamortiseerde opslagkosten onder de $0,06/kWh dalen na drie jaar gebruik, waardoor ze economischer zijn dan frequente vervangingen van loodzuur- of mid-cyclus NMC-batterijen.
De temperatuur speelt een grote rol in hoe batterijen op de lange termijn verouderen. Wanneer we temperaturen rond de 40 graden Celsius vergelijken met de matigere 25 graden, zien we dat capaciteitsverlies ongeveer twee keer zo snel optreedt. Dit komt doordat de solid electrolyte interphase (SEI)-laag sneller groeit en er meer lithiumplating plaatsvindt. Aan de andere kant bewegen ionen langzamer door de batterij bij koude temperaturen, wat betekent dat ze tijdens ontladingscycli minder effectief vermogen kunnen leveren. Onderzoek wijst uit dat het in stand houden van batterijtemperaturen tussen 20 en 30 graden Celsius, met behulp van passieve koelmethoden of een vorm van actief thermisch beheersysteem, de bruikbare levensduur kan verlengen met ongeveer 38 procent, volgens diverse studies in dit vakgebied. Voor iedereen die te maken heeft met batterijinstallaties, is het verstandig om ze uit direct zonlicht te houden en ervoor te zorgen dat er goede luchtcirculatie is rond die batterijbatterijen.
De levensduur van batterijen is over het algemeen langer als we de maximale laadspanning onder de 4,1 volt per cel houden en ervoor zorgen dat de ontlading niet onder de 2,5 volt per cel komt. Wanneer batterijen werken tussen 20% en 80% soc (state of charge) in plaats van helemaal van leeg naar volledig geladen te gaan, vermindert dit de batterijveroudering bijna met de helft, omdat dit de belasting op de elektroden binnenin voorkomt. Ontladen met hoge stromen van meer dan 1C kan de veroudering van de batterij versnellen met ongeveer 15 tot zelfs 20 procent, vergeleken met het gebruik van matigere ontladingsnelheden rond 0,5C. Goede batterijbeheersystemen met slimme laadfuncties passen hun spanningsinstellingen aan op basis van temperatuurveranderingen, wat helpt om slijtage in de loop van tijd te minimaliseren. Niet alle systemen zijn even goed ontworpen, dus het kiezen van een systeem dat zich goed aanpast aan verschillende omstandigheden maakt op de lange termijn een groot verschil in prestaties.
Om de batterijgezondheid tijdens inactieve perioden te behouden:
Deze praktijken kunnen de kalenderveroudering met 12–18 maanden vertragen. Systeem voor afstandsbewaking geven een waarschuwing bij plotselinge temperatuurstijgingen of spanningsafwijkingen, waardoor preventief onderhoud mogelijk is. Een goed geïntegreerd BMS blijft de meest effectieve bescherming tegen vroegtijdige defecten.
Gebruik deze formule om de benodigde capaciteit te bepalen:
Watt-uur (Wh) = Omlaagvermogen (W) × Gewenste looptijd (Uur)
Voor een belasting van 1.000W die 5 uur aan back-up vereist, hebt u minimaal 5.000Wh nodig. Aangezien lithium-ionbatterijen 80-90% DoD ondersteunen (tegenover 50% bij loodzuurbatterijen), kunt u meer van hun genoemde capaciteit gebruiken. Voeg een buffer van 20% toe voor efficiëntieverliezen en piekbelastingen.
| Systeemgrootte | Aanbevolen spanning | Capaciteitsbereik (Ah) |
|---|---|---|
| Klein huis (500W–1kW) | 24V of 48V | 50Ah–100Ah |
| Middelgroot huis/kantoor | 48V | 100Ah–200Ah |
| Commerciël/intensief gebruik | 48V of 60V | 200Ah–400Ah |
Het is belangrijk ervoor te zorgen dat de batterijspanning overeenkomt met wat de inverter aan de ingangszijde verwacht. Neem bijvoorbeeld een 48V-batterij: deze moet werken met een 48V-omvormersysteem. Wanneer er een mismatch is tussen deze componenten, wordt het systeem inefficiënt, wat in het gunstigste geval is, of leidt tot schade aan apparatuur in het ergste geval. Een andere belangrijke controle is of de batterij kan omgaan met plotselinge vermogenspieken die optreden bij het opstarten van motoren of het gebruik van compressoren. Dergelijke stroomstoten vereisen meestal 2 tot 3 keer het normale bedrijfsvermogen. Lithium-ijzerfosfaat (LiFePO4)-batterijen presteren in dit opzicht meestal beter, omdat ze een lagere interne weerstand hebben in vergelijking met andere typen. Als iemand geavanceerde monitoringfunctionaliteit wenst, moet hij of zij kijken naar systemen die communicatieprotocollen ondersteunen zoals CAN-bus of RS485. Deze protocollen maken het mogelijk om essentiële parameters zoals spanningsniveaus, temperatuurmetingen en de state of charge (SoC) continu tijdens de bedrijfsperiode te volgen.
Door capaciteit, chemie en systeemontwerp af te stemmen, levert uw lithium-ion-accu voor gebruik met een inverter veilige, efficiënte en langdurige back-upstroom op.
Lithium-ion-accu's bieden een hogere energiedichtheid, langere levensduur en betere prestaties bij extreme temperaturen in vergelijking met loodzuuraccu's.
LiFePO4 is verkozen vanwege de veiligheid, thermische stabiliteit en verlengde levensduur, waardoor het ideaal is voor frequente cycli in inverter configuraties.
Hoge temperaturen versnellen de degradatie, terwijl lagere temperaturen de levensduur verhogen. Het optimaliseren van de temperatuur tussen 20 en 30 °C is cruciaal voor het behouden van de batterijgezondheid.
Voor langere levensduur beperkt u LiFePO4 tot ≤80% DoD en NMC/NCA-chemie tot ≤60% DoD. Het naleven van deze limieten vermindert belasting en verlengt de levensduur van de batterij.
Handhaaf optimale laadniveaus, vermijd extreme temperaturen en gebruik gedeeltelijke laad-/ontlaadcycli om de batterijlevensduur te verlengen en degradatie te voorkomen.