Calcular la duración de una batería te ayuda a decidir cuántas baterías necesitas y a garantizar un suministro de energía confiable, ya sea para energía de respaldo o para reducir costos durante las horas pico.
En este artículo, tomamos una batería de 300Ah como ejemplo para estimar el tiempo de funcionamiento y explorar los principales factores que afectan su duración.
- ¿Qué significa 300Ah en una batería?
- Cálculo de cuánto tiempo dura una batería de 300Ah
- Paso 1. Calcular cuántos Wh tiene una batería de 300Ah
- Paso 2. Determinar qué puede alimentar una batería de 300Ah
- Paso 3. Calcular cuánto tiempo durará una batería de 300Ah
- 4 factores que afectan la duración de una batería de 300Ah
- Preguntas frecuentes sobre la duración de una batería de 300Ah
¿Qué significa 300Ah en una batería?
La capacidad de 300Ah (amperio-hora) significa que la batería puede suministrar 300 amperios de corriente eléctrica durante una hora. Es una medida de la capacidad total de almacenamiento de energía de una batería, que informa el dimensionamiento del sistema al indicar cuántas baterías necesitas y cuánto tiempo durarán entre cargas cuando se combina con el voltaje de la batería y la potencia de carga.
Cálculo de cuánto tiempo dura una batería de 300Ah
Paso 1. Calcular cuántos Wh tiene una batería de 300Ah
Wh representa la energía de salida real, permitiendo un cálculo más intuitivo de cuánto tiempo una batería puede sostener una carga. Para calcular esto, simplemente multiplica la capacidad Ah de la batería por su voltaje. Por ejemplo, una batería de 12V con capacidad de 300Ah almacena 3,600Wh de energía.
Convertir Ah a Wh puede reflejar con mayor precisión la energía entregada por la batería, porque la corriente extraída de la batería depende de la carga y puede fluctuar con cambios en el voltaje de la batería.
Además, considera el efecto de la profundidad de descarga en la vida útil de la batería. Descargar completamente una batería puede acortar su vida, por lo que se recomienda tener esto en cuenta al calcular la energía utilizable de una batería de 300Ah. Así que los Wh utilizables se pueden calcular como:
- Wh utilizable = Capacidad Ah × Voltaje de la batería × DoD
Por ejemplo, una batería de litio de 12V 300Ah con 80% DoD puede proporcionar aproximadamente 2,880Wh de energía utilizable sin afectar la vida útil de la batería.
Paso 2. Determinar qué puede alimentar una batería de 300Ah
Planifica de manera integral los electrodomésticos que dependerán de la batería. Haz una lista del consumo en vatios de cada aparato. Estos pueden incluir iluminación, routers, refrigeradores, equipos médicos o pequeños electrónicos.
Una vez que tengas la lista, calcula la potencia total en vatios de los electrodomésticos que deseas alimentar.
Paso 3. Calcular cuánto tiempo durará una batería de 300Ah
Divide los Wh utilizables de la batería (del Paso 1) por la potencia total de la carga para estimar cuántas horas la batería puede alimentar esos dispositivos.
- Tiempo de funcionamiento de la batería = Capacidad Ah × Voltaje de la batería × DoD / Carga total
Supongamos que tenemos una batería de litio de 12V 300Ah con un 80% de profundidad de descarga (DoD) conectada a un inversor de 1500W. Para simplificar, asumiremos que el inversor está funcionando a plena carga: Tiempo de funcionamiento=300Ah×12V×0.8/1500W≈1.92 horas.
Entonces, la batería de 12V 300Ah puede funcionar durante aproximadamente 1 hora y 55 minutos con una carga de 1500W antes de alcanzar el límite de descarga.
Aquí se muestra cómo estimar aproximadamente cuánto tiempo la batería puede sostener la carga en condiciones ideales; sin embargo, nunca es 100% exacto.
A continuación, analizaremos los factores clave que afectan el tiempo de funcionamiento de la batería y consejos para hacer que tus cálculos sean más precisos.
4 factores que afectan la duración de una batería de 300Ah
Voltaje de la batería
El voltaje de una batería afecta en gran medida cuánto tiempo puede una batería de 300Ah alimentar una carga. Incluso con la misma capacidad de 300Ah, una batería de mayor voltaje almacena más energía total, lo que le permite durar más bajo la misma carga.
Por ejemplo, una batería de 12V almacena mucha menos energía que una batería de 24V o 48V, por lo que alimentará los dispositivos por un tiempo más corto antes de necesitar recarga.
Aun así, es importante notar que para la salud a largo plazo de la batería, no se recomienda descargarla completamente cada vez.
Artículos relacionados:
Profundidad de descarga
La profundidad de descarga (DoD) es una métrica recomendada por los fabricantes que indica cuánta energía total de una batería se puede usar de forma segura sin causar daños. Bajo condiciones ideales (0.2C, 25 ℃, al % DoD especificado), la batería puede alcanzar 4,000–6,000 ciclos de vida. Descargar completamente la batería con frecuencia acortará su vida útil.
Por eso debe considerar el DoD al estimar la duración de la batería y establecer límites de carga basados en él.
Aquí está la duración aproximada de una batería de 300Ah a diferentes voltajes alimentando una carga de 1500W, asumiendo un 80% DoD:
| Voltaje de la Batería | Energía total usada (80% DoD) | Duración aproximada |
|---|---|---|
| 12V | 2,880 Wh | 1.9 horas (~1h 55min) |
| 24V | 5,760 Wh | 3.8 horas (~3h 48min) |
| 36V | 9,000 Wh | 6.0 horas (~6h 0min) |
| 48V | 11,520 Wh | 7.7 horas (~7h 40min) |
Consumo de energía
En realidad, calcular el consumo de energía únicamente en función de la potencia nominal del aparato no es del todo preciso.
Las cargas resistivas suelen operar cerca de su potencia nominal, pero las cargas inductivas fluctúan según las condiciones de operación. Las variaciones de voltaje, las pérdidas de eficiencia y los patrones de uso afectan aún más el consumo real de energía.
Para estimar mejor la duración de la batería, puede refinar su plan de consumo de carga mediante:
- Listando la potencia nominal y el tiempo de uso esperado de cada aparato para calcular el consumo de energía en Wh.
- Usando facturas históricas de electricidad para aproximar valores de consumo en el mundo real.
Este enfoque ayuda a proporcionar una estimación más realista del tiempo de funcionamiento de la batería bajo condiciones operativas variables. Finalmente, puede añadir un 20–30% de capacidad extra como margen de seguridad para tener en cuenta variaciones imprevistas y asegurar un funcionamiento fiable.
Eficiencia del inversor
No toda la energía de la batería puede convertirse en AC para los dispositivos, parte de la energía se pierde como calor durante la conversión de DC a AC. Las eficiencias típicas de los inversores varían entre 85% y 95%.
Considerar la eficiencia del inversor mejora la precisión de su estimación, por lo que la fórmula puede refinarse de la siguiente manera:
Tiempo de funcionamiento de la batería (horas) = ( Capacidad Ah × Voltaje de la batería × DoD × Eficiencia del inversor ) / Carga total (W)
Preguntas frecuentes sobre la duración de una batería de 300Ah
Cómo cambia la Wh utilizable según el tipo de batería (plomo-ácido vs lifepo4)
La capacidad utilizable de una batería de 300Ah depende de su tipo y profundidad de descarga (DoD). Las baterías de litio típicamente permiten un DoD del 80% al 100%, mientras que las de plomo-ácido proporcionan solo alrededor de 150Ah de capacidad utilizable al 50% de DoD. Las baterías de plomo-ácido también sufren una caída significativa de voltaje, donde el voltaje disminuye bruscamente bajo cargas pesadas. Como resultado, su tiempo de funcionamiento suele ser más corto que el de las baterías de litio.
¿Cuánto tiempo funcionará una batería de 300Ah con un refrigerador?
Una batería de 12V y 300Ah puede alimentar un refrigerador típico de RV de 200W durante aproximadamente 14 a 18 horas con litio y alrededor de 9 horas con plomo-ácido. Un refrigerador de RV generalmente consume entre 150 y 400 vatios, con un promedio de 200 vatios. Las baterías de litio con una profundidad de descarga (DoD) del 80 al 100 por ciento proporcionan entre 2,880 y 3,600Wh, mientras que las de plomo-ácido al 50 por ciento de DoD ofrecen alrededor de 1,800Wh. El tiempo real de funcionamiento depende de la eficiencia del refrigerador y los patrones de uso.
¿Cuánto tiempo funcionará una batería de 300Ah con un televisor?
Una batería LiFePO4 de 300Ah alimentará un televisor LED típico de 70 vatios durante aproximadamente 42 horas. Esto proporciona tiempo suficiente para entretenimiento durante varios días. Debido a su menor capacidad utilizable, una batería de plomo-ácido de 300Ah solo puede hacer funcionar el mismo televisor durante unas 22 horas, ofreciendo un tiempo de visualización significativamente menor antes de necesitar una recarga.
¿Por qué mi microondas apaga instantáneamente mi sistema de batería de 300Ah?
Este es un problema de límite de potencia, no de capacidad. El problema radica en el BMS de la batería y su clasificación de Corriente Máxima Continua de Descarga. Un microondas de 1000W, alimentado por un sistema de 12V, intentará extraer más de 83 amperios (1000W / 12V = 83.3A). Muchas baterías de 300Ah tienen un BMS limitado a 150A o 200A. Aunque esto parece estar bien, el microondas tiene una corriente de irrupción masiva cuando se enciende, que puede aumentar momentáneamente a 2-3 veces su potencia de funcionamiento. Esta subida puede activar la protección contra sobrecorriente del BMS, causando que apague instantáneamente la energía para proteger las celdas de la batería. Siempre verifique que la clasificación máxima de descarga de su batería pueda manejar la carga máxima de su aparato más potente.
