本文へ移動
CampingCalc

バッテリー持続時間計算ツール:キャンピングカーのバッテリーはどれくらい持つ?

100 AhのLiFePO4バッテリーは50 Wの負荷を約20時間動かします – 同じ容量のAGMバッテリーは半分しか放電すべきでないため約12時間です。この計算ツールで、冷蔵庫、FFヒーター、ノートPC、コーヒーメーカーに対するサブバッテリーの現実的な持続時間を求めましょう。

容量、バッテリーの種類、負荷電力を入力してください。機器がインバーターを経由する場合はその効率を反映し、鉛バッテリーでは大電流時のプーケルト効果も反映します。

データシートの定格容量(鉛:C20基準)。

負荷

銘板の消費電力。機器が複数ある場合は電力を合計してください。

機器が実際に電力を消費している時間の割合(コンプレッサー冷蔵庫の例:30–50%)。

詳細設定

推奨放電深度:LiFePO4 80–90%、鉛(AGM/ジェル/開放型)約50%。

結果

推定持続時間

20 時間 29 分

使用可能容量80%基準(LiFePO4(リン酸鉄リチウム))

使用可能エネルギー
1,024 Wh
バッテリー側電力
50 W
バッテリー電流
3.91 A
計算過程を表示
  1. 1放電電流:50 W ÷ 12.8 V = 3.91 A
  2. 2使用可能エネルギー:12.8 V × 100 Ah × 80% = 1,024 Wh
  3. 3持続時間:1,024 Wh ÷ 50 W = 20.5 h(20 時間 29 分)

 

計算方法

持続時間は、バッテリーの使用可能エネルギーを、負荷が実際にバッテリーから取り出す電力で割った値です。

使用可能エネルギー [Wh] = 公称電圧 [V] × 容量 [Ah] × 使用可能率
例:12.8 V × 100 Ah × 80% = 1,024 Wh
持続時間 [h] = 使用可能エネルギー [Wh] ÷ バッテリーから取り出す電力 [W]
例:1,024 Wh ÷ 50 W = 20.5 h

負荷がインバーターを経由する場合、インバーターは機器の消費より多くの電力をバッテリーから取り出します:バッテリー側電力 = 機器電力 ÷ 効率。効率88%では、機器の100 Wがバッテリー側で約114 Wになります。

サーモスタット制御の機器(冷蔵庫、ヒーター)は連続運転しません。稼働率は定格電力を平均値に換算します:60 W × 40% = 平均24 W。

鉛バッテリーのプーケルト効果

AGM、ジェル、開放型バッテリーの容量は20時間率(C20)で表記されています。より速く放電すると、取り出せる容量が減ります。計算ツールはC20電流を基準にプーケルトの式を適用します:

C_eff = C20 × (I20 ÷ I)^(k − 1) ただし I20 = C20 ÷ 20
k ≈ 1.10–1.15(AGM)、1.15–1.25(ジェル/開放型);LiFePO4では無視できます。

計算例

定格45 Wのコンプレッサー冷蔵庫が夏に時間の約50%稼働し、100 AhのLiFePO4バッテリーの80%を使いたい場合。

入力値

  • バッテリー容量: 100 Ah
  • バッテリーの種類: LiFePO4(リン酸鉄リチウム)
  • 負荷電力: 45 W
  • 稼働率: 50 %
  • 負荷がインバーター(100 V)を経由する: いいえ
  • システム電圧: 12 V
  • 容量の使用可能率: 80 %

結果

1 日 21 時間

推定持続時間

使用可能エネルギー
1,024 Wh
バッテリー側平均電力
22.5 W
バッテリー電流
3.52 A
換算
1.9 日

計算過程

  1. 平均電力:45 W × 稼働率 50% = 22.5 W
  2. 放電電流:45 W ÷ 12.8 V = 3.52 A
  3. 使用可能エネルギー:12.8 V × 100 Ah × 80% = 1,024 Wh
  4. 持続時間:1,024 Wh ÷ 22.5 W = 45.5 h(1 日 21 時間)

変数の説明

バッテリー容量(Ah)
メーカーの定格容量。鉛バッテリーはC20(20時間率)の値です。
バッテリーの種類
公称電圧(LiFePO4 12.8 V、鉛 12 V)、推奨使用可能率、プーケルト指数を決めます。
使用可能率(%)
寿命を大きく縮めずに放電できる深さ。LiFePO4:80–90%、鉛:約50%。
負荷電力(W)
銘板または測定器の電力。機器が複数ある場合は合計を入力します。
稼働率(%)
機器が実際に電力を消費している時間の割合。常時負荷:100%。
インバーター効率(%)
出力電力と入力電力の比。定格負荷で通常85–92%。

よくある間違い

  • AhとWhの混同:12.8 Vの100 Ahは1,280 Whですが、24 Vなら2,560 Whです。蓄えられたエネルギーはWhでしかわかりません。
  • 定格容量をすべて計画に入れる:鉛バッテリーは半分程度しか放電すべきでなく、そうしないと急速に劣化します。
  • インバーターを忘れる:10–15%の損失に待機消費(通常5–15 W)が加わり、持続時間が目に見えて短くなります。
  • 平均ではなく定格電力を使う:冷蔵庫やヒーターはオン・オフを繰り返します – 稼働率なしでは持続時間を大幅に過小評価します。
  • 寒さを無視する:0 °Cでは鉛バッテリーの容量が目に見えて減り、LiFePO4は通常氷点下では充電自体ができません。

前提と限界

  • バッテリーは開始時に満充電で、状態が良好(劣化は考慮しません)。
  • 計算電圧は公称電圧:12.8 V(LiFePO4)または12.0 V(鉛);実際の電圧は充電状態と負荷によって変わります。
  • インバーターの待機消費は含まれず、負荷が長く休止している間に加算されます。
  • 温度の影響、自己放電、BMSの遮断、配線損失は含まれません。
  • 結果は目安であり保証ではありません。重要な用途(例:医療機器)には安全マージンを設けてください。

よくある質問

100 Ahのバッテリーは100 Wでどれくらい持ちますか?

100 AhのLiFePO4バッテリー(12.8 V、80%使用)は約1,024 Whを供給し、100 Wの負荷を約10時間動かします。100 AhのAGMバッテリー(12 V、50%使用)は約600 Wh、つまり約6時間で、電流が大きいとプーケルト効果でやや短くなります。

なぜバッテリーが計算より早くなくなるのですか?

よくある原因:残存容量が減った古いバッテリー、低温、インバーターの待機消費、過小評価した稼働率、計算に入れていない追加負荷(ウォーターポンプ、照明、ヒーターのファン)。

複数の機器をまとめて計算できますか?

はい:すべての機器の平均電力を足して負荷として入力してください。機器が多い1日全体なら、1日のWhを求める消費電力計算ツールの方が適しています。

出典と根拠

  • プーケルトの式(W. Peukert, 1897)、バッテリー工学の標準的な公式
  • メーカーデータシートの一般的な放電深度と効率(LiFePO4、AGM、ジェルバッテリー;インバーター)