Sizing Pin lưu trữ: Công thức tính số Ah/kWh dựa trên thời gian backup và công suất đỉnh
Sizing pin lưu trữ mà tính “ước chừng” là dễ lệch: hoặc thiếu (mất điện là sập), hoặc dư (đội chi phí, khó hoàn vốn). Cách làm gọn và chắc nhất là đi theo 3 lớp: kWh usable (cần dùng) → kWh danh định (pin phải có) → Ah (quy đổi theo điện áp DC).
- Đầu vào tối thiểu: tải ưu tiên (kW), thời gian backup (giờ), tải đỉnh (kW), điện áp hệ pin (V).
- Nhớ 2 hệ số: DoD (độ xả sâu) và hiệu suất vòng (round-trip + inverter).
- Đừng quên tải đỉnh: công suất pin/inverter chịu được spike khi khởi động motor/điều hoà.
1) Bước 1: Tính kWh usable theo thời gian backup
Nếu bạn có danh sách tải ưu tiên, hãy cộng tổng công suất P_load (kW). Thời gian backup là t (giờ).
E_usable (kWh) = P_load (kW) × t (h)
Ví dụ: tải ưu tiên 1.2 kW, backup 6 giờ → E_usable = 7.2 kWh.
2) Bước 2: Suy ra kWh danh định theo DoD và hiệu suất
Pin không nên xả 100% mỗi chu kỳ. DoD thường gặp: 80%–90% (tuỳ hoá học và bảo hành). Ngoài ra, năng lượng đi qua inverter và nội trở pin sẽ có tổn hao. Gọi η là hiệu suất tổng (0.85–0.95 tuỳ hệ).
E_nominal (kWh) = E_usable / (DoD × η)
Ví dụ: E_usable 7.2 kWh, DoD 0.8, η 0.9 → E_nominal ≈ 7.2 / (0.72) = 10 kWh.
3) Bước 3: Quy đổi Ah theo điện áp DC của bank pin
Khi cần so sánh theo Ah (nhất là với hệ 12/24/48V), dùng công thức:
Ah ≈ (E_nominal (kWh) × 1000) / V_nominal (V)
Ví dụ: 10 kWh ở 48V → Ah ≈ (10 × 1000) / 48 ≈ 208 Ah (xấp xỉ). Với hệ HV (200–500V), Ah sẽ nhỏ hơn, nhưng yêu cầu BMS/pack theo chuẩn hãng.
4) Kiểm tra công suất đỉnh (tải khởi động)
- Tải đỉnh (kW): motor/bơm/điều hoà có thể spike 2–5× khi khởi động.
- Giới hạn C-rate: pin có giới hạn dòng xả liên tục và dòng đỉnh trong vài giây.
- Giới hạn inverter: inverter có surge rating (ví dụ 2× trong 5s) – phải khớp với tải thực tế.
5) Mẫu bảng sizing nhanh (copy/paste)
Tải ưu tiên (kW): … Thời gian backup (h): … E_usable (kWh) = kW × h: … DoD mục tiêu: … Hiệu suất tổng η: … E_nominal (kWh) = E_usable/(DoD×η): … Điện áp hệ pin (V): … Dung lượng tương đương (Ah) ≈ (kWh×1000)/V: … Tải đỉnh (kW) / dòng đỉnh (A): … Inverter surge rating: … Pin/BMS peak discharge: …
Lưu ý: Công thức trên là khung sizing thực dụng. Khi chốt cấu hình, luôn đối chiếu datasheet pin/BMS/inverter và điều kiện bảo hành (DoD, nhiệt độ, C-rate, SOC window).