Расчет емкости аккумуляторной батареи: практическое руководство и калькулятор

Определение подходящей емкости батарейного банка для солнечных систем, дома и общих применений — пример и калькулятор

Прямое использование ВИЭ (ветро/солнечных) неэффективно без накопления энергии. Решают это глубокозарядными батареями (свинцово-кислотные, Li-ion и др.). Важно: батареи хранят только постоянный ток.

Рассчитаем нужную емкость банка в А·ч и количество батарей. Батареи всегда рейтуются в А·ч. В конце — калькулятор для автоматического расчета.

Как рассчитать емкость батарейного банка? Решенный пример

Шаг 1 — Потребность в энергии (Energy Demand)

Суммарная мощность нагрузки в Ваттах, которую нужно запитать от батарей. Для дома — из счетчиков/квитанций. Для RV/лодки — складываем мощности приборов. В примере общая нагрузка = 900 Вт.

Прибор	Ватты	Кол-во	Итого, Вт
Вентилятор	80	4	320
LED-свет	15	4	60
LCD ТВ	120	2	240
Ноутбук	110	1	110
Лазерный принтер	60	2	120
Зарядка телефона	25	2	50
Суммарная мощность			900 Вт

Шаг 2 — Дни автономности (Days of Autonomy)

Число дней работы от батарей без зарядки (пасмурная погода). Данные из метеостатистики региона. В примере — 2 дня. Больше дней — больше батарей/источников.

Шаг 3 — Напряжение батарейной системы (DC System Voltage)

Номинальное напряжение банка: 12, 24, 36, 48, 72 В. 12 В — наиболее частое, для солнечных систем чаще 24/48 В. В примере — 12 В.

Шаг 4 — Глубина разряда (Depth of Discharge, DoD)

DoD — доля емкости, которую можно безопасно извлечь за цикл. Флуидные, AGM, Gel батареи рейтуются по циклам. DoD в % от номинала. Чем глубже разряд — меньше циклов, короче жизнь. В примере — 50%.

Шаг 5 — Окружающая температура (Ambient Temperature)

В отличие от панелей, батареям нужна умеренная температура. Жара сокращает жизнь, холод снижает доступную емкость. В примере — 60 °F (15,5 °C).

Шаг 6 — Часов резерва в сутки (Backup Hours)

Сколько часов в сутки нагрузка работает от батарей. В примере — 3 часа.

Шаг 7 — Емкость батарейного банка (Ah)

Формула:

C (А·ч) = (P_{нагрузки} Вт·ч × Дни автономности × Часы резерва) / (DoD % × U_бат В)

Подставляем:

C = (900 Вт·ч × 2 дня × 3 ч) / (0,5 × 12 В) = 5400 / 6 = 900 А·ч (в оригинале 999 А·ч из-за округлений, точный расчет дает 900 А·ч).

Это минимальная емкость для 900 Вт нагрузки 3 часа/сутки при 2 днях автономии и DoD 50%.

Шаг 8 — Количество батарей (параллельное соединение)

N = C_банка / C_{одной батареи}

Для батарей 100 А·ч: 900 / 100 = 9 штук (в оригинале 10 при 999 А·ч).

При других емкостях (120, 150, 200, 250 А·ч) — делим 900 А·ч на номинал батареи.

Калькулятор емкости батарейного банка

Автоматизированный расчет по введенным параметрам. Введите значения и нажмите «Рассчитать» — получите нужную емкость банка и число батарей для параллельного соединения.

[Здесь должен быть встроенный калькулятор — в статической версии недоступен]