100Ah バッテリーの稼働時間の計算ガイド

想像してみてください。星空の下でキャンプをしていて、友人に映画を上映しようとしたとき、バッテリーが突然、残量が非常に少ないと警告します。あるいは、停電の夜に、照明と通信のためにバックアップ電源に頼り、バッテリーがどのくらい持続するのかわからないと想像してみてください。これらのシナリオは、普遍的な懸念事項、つまりバッテリーの稼働時間の予測不可能性を浮き彫りにしています。この記事では、100Ahバッテリーの耐久性を解明し、さまざまなアプリケーションで正確に利用時間を推定するための簡単な計算方法を提供します。

100Ahバッテリーは、そのバランスの取れた容量から、オフグリッドシステム、非常用バックアップ、太陽エネルギー貯蔵に人気の選択肢です。しかし、100Ahバッテリーは実際にどのくらい持続するのでしょうか？答えは、電圧、負荷電力、効率損失などの要因によって大きく異なります。以下では、これらの変数を分析し、現実的な稼働時間を予測するための段階的な計算を提供します。

理論的には、稼働時間はバッテリー容量を総負荷電流で割ったもの（Ah ÷ A）に等しくなります。たとえば、100Ahバッテリーが5Aの負荷に電力を供給する場合、理想的には20時間持続します。ただし、実際の電気システムでは、特に明確な電流定格のない家電製品など、電流が変動することがよくあります。より正確なアプローチは、負荷電力（W）に基づいて稼働時間を計算することです。

より簡単な電力ベースの計算のために、バッテリー容量をアンペア時（Ah）からワット時（Wh）に変換します。

• 総エネルギー（Wh）= バッテリー容量（Ah）× 電圧（V）

例：

• 12V 100Ahバッテリー：1,200Wh（12 × 100）
• 24V 100Ahバッテリー：2,400Wh（24 × 100）
• 48V 100Ahバッテリー：4,800Wh（48 × 100）

バッテリーを完全に放電させると、その寿命が短くなります。メーカーは、放電を総容量の割合に制限することを推奨しています。

• リチウム電池：80〜90％ DoD
• 鉛蓄電池：≤50％ DoD

使用可能エネルギーの調整された式：

• 使用可能エネルギー（Wh）= 容量（Ah）× 電圧（V）× DoD%

バッテリーが電力を供給するすべてのデバイスをリストアップし、各ワット数定格（W）をメモします。たとえば、100Wのテレビを5時間使用すると、500Wh（100 × 5）を消費します。これらの値を合計して、総エネルギー需要を推定します。さらに、以下を考慮してください。

インバーターは、DC電力をAC電力に変換する際に85〜95％の効率（10〜15％のエネルギー損失）があります。たとえば、90％の効率のインバーターは、1,200Whのバッテリーからわずか1,080Whしか供給しません。

冷蔵庫やポンプなどの家電製品は、より高い起動電力（サージワット）を必要とします。インバーターがこれらのピークを処理できることを確認してください。

最終的な式：

• 稼働時間（h）= [容量（Ah）× 電圧（V）× DoD] ÷ 総負荷（W）

例：

• 12V 100Ahバッテリー（80％ DoD）が200Wに電力を供給：約4.8時間[(12 × 100 × 0.8) ÷ 200]
• 24V 100Ahバッテリー（80％ DoD）が400Wに電力を供給：約4.8時間[(24 × 100 × 0.8) ÷ 400]

注：これらは理想的な推定値です。実際の稼働時間は、非効率性やサージにより短くなる場合があります。

• 電圧： より高い電圧のバッテリーは、同じAh定格でより多くのエネルギーを蓄えます。
• DoD： より深い放電は、バッテリーの寿命を縮めます。
• 負荷電力： より高いワット数のデバイスは、バッテリーをより速く消耗させます。
• インバーターの損失： 変換の非効率性は、使用可能なエネルギーを減少させます。
• 温度： 極端な寒さ/暑さは、バッテリーの性能に影響を与えます。

• 予算が許す場合は、より高いDoD許容度を得るためにリチウム電池を使用してください。
• 省エネ家電（例：LEDライト）を優先してください。
• 計算された稼働時間に10〜20％の安全マージンを追加してください。
• 過放電を避けるために、バッテリーの電圧を監視してください。