クイックアンサー：商業用バックアップバッテリーのサイズを決定するには、運転を維持したい重要な負荷をリストアップし、それらの運転ワット数を合計し、必要なバックアップ時間で掛け算し、次にバッテリーの使用可能な放電深度（通常90%）で割ります。式は次の通りです：
必要なバッテリー容量 (kWh) = (重要な負荷 kW × バックアップ時間) ÷ 使用可能なDoD
例えば、2時間の間に50 kWの重要な負荷が必要な施設は、100 kWh ÷ 0.90 =111 kWhのバッテリーが必要です。劣化と起動時のサージのために10〜15%のマージンを加えると、標準キャビネットサイズが決まります。
ステップ1: 総負荷ではなく、重要な負荷を定義する
最も一般的なサイズの間違いは、建物の総契約需要にバックアップ時間を掛けることです。それによりシステムが3〜5倍過大になり、無駄な費用がかかります。代わりに、停電中に維持する必要がある負荷のみをリストアップしてください：
| 負荷カテゴリ | 200人オフィスの典型的なkW |
|---|---|
| LED照明（重要なエリア） | 8〜12 |
| サーバー / ネットワーク / PBX | 15〜25 |
| セキュリティおよびアクセス制御 | 2〜3 |
| 冷蔵（該当する場合） | 5〜15 |
| エレベーター（1人乗り） | 5〜10 |
| 水ポンプ / 汚水ポンプ | 2〜5 |
| 総重要負荷 | 37–70 kW |
非重要な負荷 — HVAC、キッチン機器、EV充電器、一般的なオフィスのコンセント — は除外すべきです。負荷が4時間待てる場合、それはバッテリーに含まれるべきではありません。
ステップ2: スタートアップサージを考慮する
モーターやコンプレッサーは、起動時に定格電流の3〜6倍を引きます。5 kWの冷蔵庫コンプレッサーは、2秒間に25 kWにサージすることがあります。PCS（電力変換システム）は、これらのピークを処理する必要があり、定常状態の負荷だけではありません。
経験則：PCSのサイズは重要な負荷の1.25倍モーターやコンプレッサーがリストに含まれている場合、または1.5倍大きなモーター（エレベーター、水ポンプ）が存在する場合。
例：コンプレッサーを持つ50 kWの重要な負荷 → 50 × 1.25 =62.5 kWのPCS.
ステップ3: 使用可能な放電深度を適用する
ほとんどのLFP BESSシステムは90%の放電深度で評価されています。つまり、100 kWhのキャビネットは90 kWhの使用可能なエネルギーを提供します。保守的なエンジニアはサイクル寿命を保つために85%を使用します。
| DoDの仮定 | 100 kWhの名目値は |
|---|---|
| 95%（攻撃的） | 95 kWh |
| 90%（標準） | 90 kWh |
| 85%（保守的） | 85 kWh |
プロジェクトに10年の保証があり、日常的なサイクリングを期待する場合は、85〜90%を使用してください。純粋な待機バックアップ（時折使用）の場合は、95%が許容されます。
ステップ4: サイズ計算式、実例
ドイツの製造工場は、次のために3時間のバックアップを希望しています：
- 照明: 10 kW
- CNC機械制御: 15 kW
- データサーバー: 20 kW
- 圧縮空気乾燥機: 5 kW
- 総重要負荷: 50 kW
計算：
- 必要なエネルギー: 50 kW × 3 h = 150 kWh
- 90% DoDを適用: 150 ÷ 0.90 = 167 kWh
- 10%の劣化マージンを追加: 167 × 1.10 = 184 kWh
- PCSのサイズ計算: 50 × 1.25 = 62.5 kW → 選択75 kW PCS
- 標準キャビネットの一致:200 kWh屋外キャビネット75 kW PCS付き
最も近い市販サイズは200 kWhで、過小サイズのカスタムビルドの代わりに小さなバッファを提供します。
ステップ5: 計算式が考慮していないこと
上記の計算は出発点です。再確認が必要な4つの要因があります：
- 往復効率。92%の効率のシステムは、毎回の充電-放電サイクルで8%を失います。バッテリーが太陽光で充電し、停電時に放電する場合は、0.92を掛けます。
- 低温。0°C未満では、LFPの容量が10〜20%低下します。キャビネットが未調整の空間にある場合は、15%大きくします。
- インバータの過負荷定格。PCSが125%の負荷でどれくらいの時間動作できるか確認してください。一部のユニットは110%で10分間制限されており、コンプレッサーの起動には短すぎます。
- 将来の負荷増加。施設が3年目にサーバーやEV充電器を追加する予定がある場合、今すぐキャビネットを大きくします。後で2台目のキャビネットを追加する方が、最初に1台の大きなユニットを購入するよりも高くつきます。
単相と三相についての注意
ほとんどの商業用バックアップシステムは三相です。小さなオフィスで単相負荷をバックアップする場合は、コストを抑えて分割相PCSを使用できます。三相の重要な機械を単相インバータで運転しようとしないでください — モーターは始動しません。
疑問がある場合は、インストーラーに施設のメインブレーカーパネルを読み取ってもらい、どの回路が重要かを特定してもらってください。30分のウォークスルーは、メールのやり取りよりも早くサイズの質問を解決することが多いです。
Ruibitは、112 kWhから1 MWhまでのDawnice屋外キャビネットとオールインワンシステムを提供しており、一般的なバックアップアプリケーションのためにPCSサイズが事前にマッチしています。見積もりを出す前に重要な負荷リストを確認し、推奨されるキャビネットが実際の運転要件に合致するようにしています。
よくある質問
Q: 100 kWhのバッテリーは50 kWの負荷をどのくらいの時間運転できますか？2時間、90%の使用可能なDoDを仮定すると：(100 × 0.90) ÷ 50 = 1.8時間。効率損失を加えると約1.6時間に減少します。
Q: バッテリーを施設全体の負荷に合わせてサイズを決定すべきですか？いいえ。重要な負荷のみをサイズ決定してください。建物全体の負荷には、バックアップが必要ないHVACやキッチン機器が含まれており、システムを必要以上に3〜5倍大きくしてしまいます。
Q: バックアップ時間を後からバッテリーを追加することで延長できますか？はい、システムアーキテクチャが並列キャビネットをサポートしている場合は可能です。追加のバッテリラックを同じPCSに後から追加できるかどうか、また最大拡張可能容量がどれくらいかを注文前に確認してください。
Q: バッテリーが小さい場合はどうなりますか？BMSは、予定されたバックアップ時間が経過する前に電源を切ります。これは重要な瞬間に発生する可能性があります。また、PCSは低DC電圧でアラームを鳴らします。実際の停電時に不足を発見するよりも、10%オーバーサイズにする方が安価です。
Q: ソーラー充電はバックアップ時間を延長しますか？はい、システムにソーラー入力が含まれている場合は可能です。晴れた日に20 kWのソーラーで支えられた50 kWの負荷は、バッテリーから30 kWしか引き出さず、稼働時間がほぼ倍増します。これは純粋なグリッド停電シナリオとは別にモデル化する必要があります。
