Promemoria sul dimensionamento di una batteria*

Potenza ed energia

In elettricità, la potenza e l’energia sono due concetti strettamente legati:

\(P=U×I\)

\(E(Wh)=V×Ah\)

P : potenza istantanea (in watt, W)
U o V : tensione (in volt, V)
I : corrente (in ampere, A)
E : energia (in wattora, Wh)
Ah : capacità elettrica della batteria

Capacità utile di una batteria

Non si dimensiona mai una batteria al 100% della sua capacità nominale, poiché ciò ridurrebbe notevolmente la sua durata di vita.

Bisogna tenere conto della profondità di scarica tollerata (DoD), cioè la parte della capacità realmente sfruttabile senza danneggiare le celle.

Per una batteria LFP (LiFePO₄) : si considera generalmente utilizzabile l'80 al 90% della capacità nominale.
Si applica poi un margine supplementare (~20%) per compensare le condizioni reali di utilizzo (temperatura, pendenza, sovraccarichi momentanei, ecc.).

\(Capacité_{utile} =Capacité_{nominale}×(0,80 text{à} 0,90)\)

Esempio di calcolo

Necessità:

Uno strumento da 1,2 kW funziona per 2 ore a 48 V.

Calcolo dell'energia utile richiesta:

\(E_{utile} = \frac{1,2}{0,80} = 3 kWh\)

Aggiunta del margine di sicurezza (20%):

\(E_{totale} = \frac{3}{0,80} = 3,75 kWh\)

Scelta di un pacco batteria adatto:

Un modulo LFP 51,2 V – 75 Ah è perfetto:

\(51,2×75=3840 Wh=3,84 kWh\)

Questo pacco copre il fabbisogno integrando il margine di sicurezza.

Buone pratiche

Prevedere sempre una capacità leggermente superiore al fabbisogno stimato per tenere conto delle variazioni di temperatura, dei picchi di corrente o del degrado naturale della batteria.
Verificare che la corrente di scarica nominale del pacco sia compatibile con la potenza richiesta.
Adattare il numero di celle in serie/parallelo per ottenere la tensione e la capacità desiderate.

*: Le informazioni tecniche presentate in questo articolo sono fornite a titolo indicativo. Non sostituiscono i manuali ufficiali dei produttori. Prima di qualsiasi installazione, manipolazione o utilizzo, si prega di consultare la documentazione del prodotto e rispettare le istruzioni di sicurezza. Il sito Torque.works non può essere ritenuto responsabile per un uso improprio o un'interpretazione errata delle informazioni fornite.