バッテリー容量計算機
容量と負荷からバッテリー駆動時間を計算. Peukertの法則の原理を使用して予想稼働時間を計算します。バッテリー容量（Ah）、電圧、負荷電力、放電率とバッテリー化学による放電効率の変動を考慮しています。
Peukertの法則の原理を使用して予想稼働時間を計算します。バッテリー容量（Ah）、電圧、負荷電力、放電率とバッテリー化学による放電効率の変動を考慮しています。
バッテリー駆動時間の計算方法
バッテリーの駆動時間は蓄積エネルギー（Wh）とエネルギー消費率（W）に依存します。基本式「駆動時間 = エネルギー / 電力」は理論的な最大値を示しますが、実際の駆動時間は効率損失、電圧降下、Peukert効果により常に短くなります。
Peukertの法則は、高い放電レートでバッテリー容量が減少する現象を説明します。低電流では定格Ah容量に近い値が得られますが、高電流では内部抵抗により電圧がより速く低下し、カットオフ電圧に早く到達するため、使用可能な容量が実質的に減少します。
放電効率は化学種によって異なります。リチウムイオンは適度なCレートで90-95%の効率を達成し、鉛蓄電池は80-85%、アルカリ一次電池は高負荷時に70%以下に低下する場合があります。
負荷が変動するシステム(例:断続的に動作する機器へ電力を供給するインバータ)では、ピーク電力ではなく平均消費電力を用いて稼働時間を計算します。ただし、過度な電圧降下を生じることなくピーク電流を供給できるバッテリーであることを確認してください。12Vの鉛蓄電池は高負荷時に10.5Vまで電圧が低下することがあり、エネルギーが残っていても電圧に敏感な電子機器がシャットダウンする原因となります。
Formula: エネルギー (Wh) = 容量 (Ah) × 電圧 (V) 稼働時間 (h) = エネルギー (Wh) × 効率 / 負荷電力 (W) 消費電流 (A) = 負荷電力 (W) / 電圧 (V)
計算例
12V 100Ahの鉛蓄電池で200Wの負荷を効率85%で駆動する場合。エネルギー = 100 × 12 = 1200 Wh。駆動時間 = 1200 × 0.85 / 200 = 5.1時間。電流 = 200 / 12 = 16.7A（C/6レート）。
この計算機を使用する場面
- 既知の負荷に対し特定の稼働時間目標を満たすため、オフグリッド太陽光・RV・船舶用途のバッテリーバンクを設計する場合
- 停電時に重要機器のUPSバックアップ継続時間を推定する場合
- 既存のバッテリーが新しいアクセサリー負荷（例：ウインチ・冷蔵庫・通信機器の追加）を支えられるか判断する場合
- 各化学組成の一般的な効率で同一負荷での稼働時間を計算し、バッテリーの選択肢（鉛蓄電池 vs. リチウムイオン）を比較する場合
よくある間違いの回避
- 放電深度の制限を適用せず銘板Ah容量を使用すること — 鉛蓄電池はサイクル寿命保持のため50%までしか放電すべきでない、ゆえに100Ahバッテリーは使用可能容量が50Ahのみ
- インバータ効率を無視すること — DCバッテリーからAC負荷を駆動する際、インバータがエネルギーの10-15%を消費する；これは総負荷に算入する必要がある
- バッテリー容量が温度全般で一定であると仮定すること — 0°Cで鉛蓄電池容量は約30%、リチウムイオンは約10-20%低下する；最悪の動作温度を基準にバッテリーを設計すること
- 鉛蓄電池のピーカート効果を忘れること — C/20（5A）で定格された100AhバッテリーがC/3（33A）では70-80Ahしか供給できない場合がある；リチウムイオンははるかに影響が小さい
結果の見方
- 表示された稼働時間は指定効率での一定負荷を想定しています。サイジングの指針として使用する前に放電深度の制限を適用してください — 鉛蓄電池50% DoD、リチウムイオン80–90%
- 電流は与えられた負荷での定常電流です — 電圧降下と過熱を防ぐため、バッテリーの最大連続放電電流定格以下であることを確認してください
- エネルギー（Wh）は理論的な蓄積エネルギーで、実際の使用可能エネルギーはエネルギー × 放電深度限界 × 効率係数を合算した値です
- 高放電率（鉛蓄電池でC/5超）では、Peukert効果により実際の稼働時間は計算値より短くなります — C/3以上の鉛蓄電池には0.8〜0.9の補正係数を適用してください
関連規格・参考文献
- IEC 61960-3 — ポータブル機器用の二次リチウム電池とバッテリー；容量試験方法と定格規則を定義
- IEEE 485 — 固定設置用鉛蓄電池のサイジング推奨手順；Peukert補正の方法論を提供
- SAE J537 — 自動車用蓄電池；試験・定格・サービス寿命手順を定義
- IEC 62619 — 産業用途の二次リチウム電池とバッテリーの安全要件（放電率制限を含む）
よくある質問
計算値より実際のバッテリー駆動時間が短いのはなぜですか？
いくつかの要因が実際の駆動時間を短縮します：経年劣化（容量低下）、温度の影響（低温で容量低下）、AC機器使用時のインバーター損失、高放電率でのPeukert効果、バッテリーの健全性を守るためにカットオフ電圧制限により最後の10-20%の充電を使用できないことなどです。
電圧は駆動時間に影響しますか？
高電圧バッテリーは同じ電力をより低い電流で供給できるため（P=V×I）、I²R損失とPeukert効果が減少します。これが同じ負荷に対して48Vシステムが12Vシステムより効率的な理由です。電流が少ないほど、熱として無駄になるエネルギーが減ります。
同じバッテリーに複数の負荷がある場合はどう計算しますか?
すべての負荷電力を合計して総ワット数を求めます。負荷が断続的な場合は、デューティサイクルで重み付けした平均電力を計算します。例えば、連続稼働する100Wの照明と稼働率20%の500Wのポンプでは、平均負荷は 100 + (500 × 0.2) = 200W となります。