电池容量计算器
考虑效率与可用放电比例,估算负载运行指定时间所需的瓦时和安时容量。
确定电池组容量
输入持续负载、运行时间、系统电压、转换效率及允许放电深度。
关于电池容量选型
电池选型应从能量入手,而不只是看电器标注的功率。功率表示负载消耗能量的速率,瓦时则表示一段时间内消耗的能量。100 瓦负载运行五小时,需要在负载端获得 500 瓦时。实际电池必须储存更多能量,因为线路、逆变器、充电控制器及电池本身在转换和供电过程中都会产生损耗。本计算器将负载能量除以输入的系统效率,以计入这些预期损失。
放电深度同样重要。多数电池化学体系在正常使用中不宜释放全部储存能量。如果系统允许 80% 的放电深度,则只有标称容量的五分之四被视为可用。因此,计算器还会除以可用放电比例。综合两项调整,标称瓦时等于功率乘以运行时间,再依次除以效率和放电深度。将该瓦时值除以系统电压,即得到标称安时容量。
输入应反映实际安装条件。稳定负载可采用持续功率或平均功率,但须另行确认电池和逆变器能够承受电机、水泵、压缩机及电源的短时启动浪涌。效率应代表整个供电路径,而非某个部件的乐观额定值。铅酸系统日常放电深度通常小于锂电系统;制造商限制、温度、放电倍率和期望循环寿命也会影响合适的取值。
结果是工程估算,并非产品推荐。市售电池采用标准规格,因此应向上选型而非向下取整。电池串联时电压增加,安时容量不变;并联时安时容量增加,电压不变。还应为电池老化、异常低温、负载增长及无法充电的日子预留余量。关键备用电源、医疗、船舶及离网系统应依据适用标准和电池制造商数据进行审核。
本电池容量计算器适用于太阳能储能、不间断电源、露营系统、通信设备、应急照明及其他直流或逆变器供电负载。明确列出各项假设,有助于比较不同方案,并为选择具有足够可用能量的电池组提供实用起点。
电池容量选型示例
| 输入条件 | 所需容量 | 应用场景 |
|---|---|---|
| 100 W,5 h,12 V,90% 效率,80% 放电深度 | 694.44 Wh 和 57.87 Ah | 笔记本电脑与网络设备备用供电。 |
| 240 W,8 h,24 V,80% 效率,75% 放电深度 | 3,200 Wh 和 133.33 Ah | 小型太阳能系统的夜间负载。 |
| 500 W,2 h,48 V,95% 效率,90% 放电深度 | 1,169.59 Wh 和 24.37 Ah | 短时锂电备用电源系统。 |
如何计算电池容量
- 输入所有同时运行负载的平均总功率。
- 输入所需运行时间和电池组标称电压。
- 设置符合实际的整机效率与允许放电深度百分比。
- 选择“计算电池容量”,再按瓦时和安时结果向上选择可用的电池配置。
电池容量计算器常见问题
为什么所需电池能量大于负载瓦时?
转换损耗意味着电池释放的能量必须大于负载收到的能量。通过放电深度限制保留部分容量,会进一步提高标称容量需求。
耗电量应输入瓦还是瓦时?
输入以瓦计的平均负载和以小时计的运行时间。计算器将两者相乘,得到以瓦时计的负载能量。
如何选择电池电压?
使用整个电池组的标称电压,例如 12、24 或 48 伏。串联提高电压,并联增加可用安时容量。
计算包含逆变器浪涌功率吗?
不包含,能量计算针对运行时间与容量。启动或峰值负载所需的逆变器和电池电流额定值必须另行核对。
应该增加多少安全余量?
合适的余量取决于温度、老化、充电可靠性和负载的重要程度。至少应向上选择下一档标准规格,关键系统通常还需额外储备。