Hur länge håller en kraftstation: från laddningscykler till kapacitet?

Hur länge kan ett kraftverk hålla tills batteriet är urladdat?

Vid första anblicken är beräkningen enkel:

• Effekten för alla enheter anges vanligtvis i watt, dvs i W. Du kan avläsa hur mycket energi en enhet som mest förbrukar antingen – om tillgängligt – på nätaggregatet eller vanligtvis där strömkabeln går in i enheten.
• Ett kraftverks kapacitet anges vanligtvis i wattimmar, dvs i Wh. Kapaciteten för kraftverk hittar du vanligtvis på tillverkarens hemsida. Det är det viktigaste måttet för din kraftstation.

Ett kraftverk med 1 000 Wh kapacitet kan försörja en konsument med 1 000 W strömförbrukning med energi i en timme och en 500 W konsument i två timmar — eller hur? Teoretiskt och enligt tumregeln: Ja. I praktiken är dock denna fråga tyvärr inte fullt så lätt att besvara.

Faktor 1: Växelriktaren

Låt oss först titta på hur kraftstationen fungerar. Energin lagras i battericellerna i ditt kraftverk – och varken i spänningen eller den typ av spänning du behöver för tillfället. Till exempel, medan likström lagras i cellerna, matar 110 V-uttagen (eller 230 V i Europa) ut växelström.

En växelriktare tar hand om denna omvandling från likström till växelström. Vanligtvis har dessa växelriktare en verkningsgrad på cirka 90 procent. Så grovt sett är 900 Wh av de 1 000 Wh från kraftverket tillgängliga för dina slutenheter.

Och så går 1 000 W-konsumenten från exemplet ovan inte längre i en hel timme, utan bara i 54 minuter.

Faktor 2: DoD

Kraftverken utnyttjar dessutom inte den fulla kapaciteten hos de installerade battericellerna, eftersom dessa kan ta skada vid djupurladdning. Som regel sätter tillverkarna här en gräns för maximal urladdning, det så kallade Depth of Discharge, eller förkortat DoD. Normalt är värdet runt 10 % – du har 90 % tillgängligt för användning.

Om du nu multiplicerar växelriktarens verkningsgrad (cirka 0,9) med den tillgängliga kapaciteten upp till maximal DoD (cirka 0,9), är 81 procent fortfarande tillgänglig för dina enheter. I praktiken erbjuder en 1000-watt-timmars kraftstation dig alltså ”bara” 810-wattimmars energi när den är fulladdad.

För att återgå till exemplet ovan med 1 000 W-konsumenten: I praktiken kan du köra den i cirka 49 minuter på en 1 000-Wh kraftstation.

Hur mycket energi förbrukar mina enheter?

Så hur länge kan jag driva mitt kylskåp under ett strömavbrott? Hur länge kan jag baka våfflor i parken? Hur många teer kan jag göra när jag campar?

På nextpit redaktionella vattenpanna står det till exempel: 2 000 till 2 400 W. Så på en kraftstation med 1 000 Wh kapacitet kan vattenkokaren teoretiskt gå kontinuerligt i 30 till 25 minuter. Om du tar hänsyn till ovanstående faktor på 0,81 har du fortfarande 24 till 20 minuter på dig. Man skulle då få prova hur mycket vatten detta räcker till och till exempel stoppa tiden det tar för en halv liter vatten att koka.

För många apparater är den maximala strömförbrukningen inte till stor hjälp. Ett kylskåp går till exempel aldrig på full last hela tiden. En titt på energimärkningen hjälper dig dock här. I fallet med detta Samsung kylskåp i energiklass C*, 169 kWh per år listas här — räknat över dygnet motsvarar detta 463 Wh. Kraftverket på 1 000 Wh med en reell tillgänglig kapacitet på 810 Wh skulle därför hålla i 42 timmar.

• Laddning när du är på språng via PV-modul: De bästa mobila solpanelerna jämfört och testade av nextpit

Hur länge håller ett kraftverk tills batteriet är utslitet?

Så nu vet du hur länge du kan driva ditt kylskåp under ett strömavbrott. Men om man antar att man tömmer sin kraftstation helt varje dag, hur länge håller batterierna? När allt kommer omkring vet vi alla från våra mobiltelefoner och bärbara batterier att kapaciteten så småningom minskar.

I tillverkarens datablad hittar du vanligtvis en specifikation för de laddningscykler som ett kraftverk klarar av tills batteriet faller under en viss kapacitet. Vanligtvis hänvisar denna siffra till 80 % av den ursprungliga kapaciteten, men ibland kan du också hitta information om 70 % eller 50 %.

Två olika batteriteknologier råder för närvarande i kraftverk, som gör en betydande skillnad för livslängden: LiFePO4 eller LFP och litiumjon. De flesta kraftverkstillverkare konverterar nu sin portfölj till järnfosfatbatterier, dvs LiFePO4, eftersom denna batteriteknologi erbjuder två elementära fördelar.

Fördel 1 med LiFePO4: Fler laddningscykler

LiFePO4-batterier erbjuder vanligtvis cirka 2 500 till 3 500 laddningscykler, beroende på modell och tillverkare, tills de når en återstående kapacitet på 80 %. När det gäller Bluetti EP500 Pro (recension) till exempel, lovar tillverkaren att kraftstationen fortfarande erbjuder minst 80 % kapacitet efter 3 500 laddningscykler.

• Läs mer: De bästa kraftverken testade och jämförda av nextpit

En laddningscykel beskriver en komplett urladdningsprocess från 100 till 0 %. För att nå 3 500 laddningscykler skulle du behöva köra Bluetti EP500 från 100 till 0 till 100 % varje dag i nästan tio år. Om du bara använder 50 % varje dag behöver du två dagar för att fullfölja en full laddningscykel och därmed uppnå en ”livslängd” på 20 år!

Ett kraftverk kan dock fortfarande användas till 80 %. Men ditt 1 000 Wh kraftverk med 810 Wh i verklig tillgänglig kapacitet skulle då bara ha 648 Wh tillgängliga – och följaktligen skulle kylen från föregående exempel inte längre gå i 42, utan bara 34 timmar i sträck.

Men som sagt, du måste verkligen använda din kraftstation mycket för detta — till exempel som förråd för ett balkongkraftverk (test och jämförelse) eller som ett off-grid system.

Fördel 2 med LiFePO4: Mer säkerhet

En annan fördel med LiFePO4-batterier som inte bör underskattas är ämnet säkerhet. Även om din kraftstation får ett hårt slag behöver du inte förvänta dig en katastrofal brand. På YouTube kan du till och med hitta videor (t.ex här) där experimentella YouTubers borrar hål i LiFePO4-batterier. Naturligtvis värms batterierna upp och är sedan oanvändbara. Men jämfört med de våldsamma och knappast släckbara bränderna från litiumjonbatterier är detta verkligen ofarligt.

Om du undrar varför litiumjonbatterier övervägande används i bilar: Denna teknik ger en något bättre effekttäthet, vilket naturligtvis ger räckviddsfördelar i ett fordon. Men så länge du inte bär kraftstationen på ryggen hela tiden är LiFePO4 definitivt det bättre valet.

Nackdel med LiFePO4-batterier: vintern

Litiumjärnfosfatbatterier har dock en nackdel: de gillar inte kylan. Speciellt laddning vid temperaturer under fryspunkten är extremt dåligt för cellkemin och hållbarheten. Vissa LiFePO4 förvaringsenheter för balkongkraftverk eller hemförråd har därför integrerade värmare för att garantera att cellerna hålls vid temperatur även på vintern.