Что считает этот калькулятор
Инструмент показывает, аккумулятор какой ёмкости в ампер-часах (Ач) нужен, чтобы питать конкретную нагрузку в течение заданного времени. Укажите мощность нагрузки в ваттах, желаемое время работы и напряжение вашей системы (чаще всего это 12 В, 24 В или 48 В). Калькулятор переведёт потребность в энергии в необходимую ёмкость батареи.
Как пользоваться
1. Введите мощность нагрузки в ваттах (сложите все устройства, работающие одновременно).
2. Укажите время работы в часах.
3. Введите номинальное напряжение аккумулятора.
4. При желании задайте полезную глубину разряда (DoD): у свинцово-кислотных АКБ это обычно 50 %, у литиевых (LiFePO4) — около 80–100 %. В результате вы получите ёмкость батареи, которую стоит покупать.
Как работает формула
Энергия в ватт-часах равна мощности, умноженной на время: \({\text{Вт}\cdot\text{ч}} = \text{Вт} \times \text{часы}\). Поскольку ампер-часы измеряют заряд при определённом напряжении, делим на напряжение батареи: \(\text{Ач} = {\text{Вт}\cdot\text{ч}} / \text{В}\). А так как полностью разряжать аккумулятор обычно нельзя, делим ещё раз на полезную долю заряда:
$$\text{Ач} = \frac{\text{Вт} \times \text{часы}}{\text{В} \times \dfrac{\text{DoD (\%)}}{100}}$$
Разбор примера
Допустим, нужно питать прибор мощностью 100 Вт в течение 5 часов от батареи на 12 В. Энергия = $$100 \times 5 = 500 {\text{ Вт}\cdot\text{ч}}.$$ Базовая ёмкость = $$500 \div 12 = 41{,}67 \text{ Ач}.$$ При глубине разряда 100 % понадобится около \(41{,}67\) Ач; при 50 % — уже \(83{,}33\) Ач, так что аккумулятор на 100 Ач станет надёжным выбором.
Частые вопросы
Чем выше напряжение, тем меньше ампер-часов? Да. Та же энергия при 24 В требует примерно вдвое меньше ампер-часов, чем при 12 В, — именно поэтому в крупных системах используют более высокое напряжение.
Нужен ли запас по ёмкости? Да: добавьте 15–25 % на потери в инверторе, работу на холоде и старение аккумулятора.
Какую глубину разряда выбрать? Около 50 % — для свинцово-кислотных АКБ с жидким электролитом, 50–60 % — для AGM и 80–100 % — для литиевых LiFePO4.
Типичная глубина разряда по типам аккумуляторов
Глубина разряда (DoD) — это процент номинальной ёмкости аккумулятора, который вы можете безопасно использовать в каждом цикле. Разряд глубже рекомендуемого предела сокращает цикловую жизнь, поэтому полезная ёмкость всегда меньше номинальных ампер-часов. Используйте приведённые ниже значения в качестве входного параметра dod при расчёте банка аккумуляторов.
| Тип аккумулятора | Рекомендуемая полезная DoD | Влияние на цикловую жизнь |
|---|---|---|
| Свинцово-кислотный с жидким электролитом (FLA) | ~50% | Регулярный разряд более чем на 50% значительно сокращает цикловую жизнь; поддержание уровня заряда на уровне или выше 50% максимизирует долговечность. |
| AGM (герметичный свинцово-кислотный) | ~50–60% | Допускает немного более глубокие циклы, чем свинцово-кислотный с жидким электролитом, но жизнь всё ещё резко падает ниже ~50% оставшегося заряда. |
| Гелевый (герметичный свинцово-кислотный) | ~50% | Аналогично свинцово-кислотному с жидким электролитом; глубокие, частые разряды деградируют гелевый электролит и сокращают количество циклов. |
| LiFePO4 (литий-железо-фосфат) | ~80–100% | Может циклироваться на уровне 80–100% с минимальным штрафом; BMS защищает от переразряда, обеспечивая тысячи циклов. |
Поскольку литий обеспечивает примерно в два раза большую полезную ёмкость на номинальный Ач по сравнению со свинцово-кислотным, аккумулятор LiFePO4 на 100 Ач (≈80–100 Ач полезной) часто заменяет банк свинцово-кислотных аккумуляторов на 200 Ач (≈100 Ач полезной).
Практические рекомендации
- Округлите до следующего стандартного размера. Аккумуляторы выпускаются номинальными размерами (например, 50, 100, 200 Ач). Если формула даёт 83,3 Ач, выберите аккумулятор на 100 Ач, а не меньший размер.
- Добавьте резерв 15–25%. Реальные системы теряют энергию на неэффективность инвертора (обычно 85–95%), потери в проводке, холодные температуры (которые снижают ёмкость свинцово-кислотных аккумуляторов) и постепенное старение. Для рассчитанной потребности в 250 Ач планируйте примерно 290–310 Ач установленной ёмкости.
- Выберите более высокое системное напряжение для больших нагрузок. Переход с 12 В на 24 В или 48 В снижает ток (а следовательно, ампер-часы и сечение провода) при той же мощности, уменьшая потери и стоимость. Используйте 12 В для небольших установок, 24 В для установок среднего размера и 48 В для больших солнечных/автономных банков аккумуляторов.
- Согласуйте DoD с вашей химией аккумулятора. Вводите ~50% для свинцово-кислотных с жидким электролитом и гелевых, ~50–60% для AGM и ~80–100% для LiFePO4. Использование правильного DoD предотвращает как недоразмерение (что убивает свинцово-кислотные аккумуляторы рано), так и переплату за неиспользованную ёмкость лития.
- Перепроверьте инвертор и потребление тока. Подбирайте инвертор к пиковой мощности с собственным резервом и убедитесь, что аккумулятор может непрерывно подавать полученный ток, не превышая своего номинального тока разряда.
Это общая информация в целях планирования, а не профессиональный инженерный совет. Для постоянных или высокомощных установок подтвердите размеры и проводку у квалифицированного установщика и согласно спецификациям производителя.
