Расчёт аккумуляторной батареи для автономной системы: пошаговое руководство
Как рассчитать аккумуляторную батарею для автономной инверторной системы: суточная ёмкость, глубина разряда, дни автономности и пример расчёта для типового дома.
Аккумуляторные батареи — самая дорогая часть автономной системы, и здесь легче всего ошибиться. Слишком маленькая ёмкость — и система отключится рано в пасмурные дни; слишком большая — и вы платите за ёмкость, которую редко используете.
Формула расчёта
Ёмкость АКБ (А·ч) = суточное потребление энергии (Вт·ч) ÷ напряжение АКБ (В) ÷ глубина разряда (%)
На результат влияют три переменные:
- Суточное потребление энергии (Вт·ч/день) — из вашего аудита нагрузок (см. наше руководство по расчёту солнечных панелей)
- Напряжение АКБ (В) — 12 В, 24 В или 48 В, в соответствии с вашим инвертором
- Глубина разряда (DoD) — используемая часть ёмкости АКБ
Глубина разряда имеет значение
Разные типы химии допускают разную глубину разряда:
| Тип АКБ | Безопасная DoD | Примечания |
|---|---|---|
| Свинцово-кислотная (обслуживаемая) | 50% | Требуется регулярный уравнительный заряд |
| Свинцово-кислотная (AGM / гелевая) | 50–60% | Не требует обслуживания, умеренная стоимость |
| LiFePO4 | 80–90% | Больший срок службы, выше начальная стоимость |
Пример расчёта
Продолжая пример дома из нашего руководства по расчёту:
- Суточная нагрузка: 2 160 Вт·ч
- Напряжение инвертора / системы: 48 В
- Тип АКБ: LiFePO4 при 85% DoD
- Желаемая автономность (без солнца): 2 дня
Шаг 1 — энергия в сутки, которую должна запасать АКБ: 2 160 Вт·ч ÷ 0,85 = 2 541 Вт·ч полезной ёмкости
Шаг 2 — с учётом 2 дней автономности: 2 541 × 2 = 5 082 Вт·ч
Шаг 3 — ёмкость в ампер-часах при 48 В: 5 082 Вт·ч ÷ 48 В = 106 А·ч
Практичный выбор: батарея LiFePO4 48 В, 100 А·ч (≈ 5 кВт·ч) или две параллельные сборки по 100 А·ч, если хотите больший запас.
Согласование с инвертором
- Выбирайте инвертор, у которого напряжение на входе DC соответствует батарее (12/24/48 В).
- Поддерживайте зарядный ток батареи в пределах номинала MPPT-контроллера — батарея 5 кВт·ч обычно заряжается током 40–60 А без проблем.
- Батареи LiFePO4 требуют BMS с коммуникацией (CAN/RS485), если инвертор это поддерживает, чтобы заряд корректно останавливался.
Наши автономные инверторы поддерживают батареи 12 В, 24 В и 48 В (отдельные модели также 60 В и 72 В) — таблица характеристик на странице каждого продукта содержит диапазон входного напряжения DC.
Чтобы рассчитать ёмкость, инвертор и массив панелей вместе, а не по отдельности, воспользуйтесь нашим калькулятором расчёта автономной системы — он применяет значения глубины разряда из таблицы выше и предлагает подходящие модели из каталога для выбранного напряжения системы.
Расчёт АКБ — FAQ
На сколько дней автономности следует рассчитывать?
Два-три дня автономности — типично для дома с резервным генератором; три-пять — для удалённых объектов, где резерва нет. Больше автономности означает больше батарей и больше затрат.
Можно ли смешивать типы батарей в одной сборке?
Нет. Смешивание типов химии или батарей разного возраста вызывает разбаланс, неравномерный заряд и преждевременный выход из строя. Замените всю сборку или добавьте идентичные батареи.
Нужна ли более мощная батарея для более мощного инвертора?
Не напрямую. Мощность инвертора определяется пиковой нагрузкой; ёмкость батареи — суточным потреблением и автономностью. Согласуйте оба параметра с одним напряжением системы, чтобы они работали вместе.