太阳能电池容量计算器
蓄电池 kWh = 每日 kWh × 自给天数 ÷ (放电深度 × 逆变器效率)：每天 5 kWh、1 天、磷酸铁锂 80%、逆变器 90%，需要 6.94 kWh(48 V 时 144.7 Ah)。光伏板功率 = 每日 Wh ÷ (峰值日照小时 × 0.75)：日照 4 小时为 1,667 W，即 5 块 400 W 光伏板。
使用方法
- 输入每日用电量(kWh)和同时运行的最大负载(W)，或切换到电器清单，逐个添加电器的功率和每天使用小时数。
- 选择自给天数(没有阳光时电池需支撑的天数)、电池电压和类型。磷酸铁锂(LiFePO4)通常用到 80%~90% 放电深度，铅酸电池用到 50%。
- 输入所在地和季节的峰值日照小时、单块光伏板功率和系统损耗。离网系统建议用日照最差月份的数值。
计算方法
蓄电池容量(kWh) = 每日 kWh × 自给天数 ÷ (放电深度 × 逆变器效率)。电池 Ah = kWh × 1000 ÷ 系统电压。
光伏阵列(W) = 每日 Wh ÷ (峰值日照小时 × (1 − 系统损耗))。光伏板数量 = 阵列 W ÷ 单板 W，向上取整。
逆变器持续功率 = 同时最大负载 × 1.25。冰箱、水泵、风扇、电动工具等电机类电器启动瞬间约为额定功率的 3 倍，浪涌功率需能承受。
充电控制器电流 ≈ 已装光伏板 W ÷ 电池电压 × 1.25。这是 MPPT 控制器的粗略值，还需确认光伏板开路电压不超过控制器上限。
计算示例
- 负载每天 5 kWh，自给 1 天，48 V 磷酸铁锂放电深度 80%，逆变器 90%：5 ÷ (0.8 × 0.9) = 6.94 kWh，48 V 时 144.7 Ah。
- 峰值日照 4 小时、损耗 25%：5000 ÷ (4 × 0.75) = 1,667 W，因此需要 5 块 400 W 光伏板(2,000 W)，平均每天发电约 6 kWh。
- 最大负载 1000 W：逆变器至少 1,250 W。充电控制器 ≈ 2,000 ÷ 48 × 1.25 = 52.1 A。
不同气候的峰值日照小时
仅为大致范围。具体地点和最差月份的数值请查 NREL PVWatts / NSRDB 或世界银行 Global Solar Atlas。
| 气候 | 每天峰值日照小时 |
|---|---|
| 高纬度地区冬季 | 1-2 |
| 多云温带气候年平均 | 3-4 |
| 晴朗中纬度年平均 | 4-5 |
| 沙漠和晴朗热带 | 5-7 |
假设
- 负载为经逆变器输出的交流电，因此电池容量计入逆变器效率。直流负载请填 100%。
- 无日照的日子由电池承担全部日用电量，不扣除当天的光伏发电。
- 光伏板按一天的日照把电池充满来配置。若希望连续阴天后恢复更快，可增加光伏板。
- 此为规划用的设计估算，最终系统请由专业人员确认。
常见问题
每天用 5 kWh 需要多大的电池?
自给 1 天、磷酸铁锂用到 80%、逆变器效率 90%：5 ÷ (0.8 × 0.9) = 6.94 kWh，48 V 时为 144.7 Ah。若用铅酸电池 50% 支撑 2 天，则增加到 22.22 kWh。
什么是峰值日照小时?
把一天的太阳辐射能量折算成 1000 W/m² 强度照射的小时数，与白昼时长不同。可在 NREL PVWatts 或 Global Solar Atlas 查询所在地，全年使用则取最低月份的数值。
为什么系统损耗取 25%?
光伏板很少达到标称功率，高温、灰尘、线缆、组件失配和控制器都会造成损失。NREL PVWatts 不含温度影响的默认值为 14%；小型离网系统总体取 20%~30% 是常见且偏保守的假设。
选 12 V、24 V 还是 48 V?
储存的 kWh 相同，但电压越高电流越小，线缆更细，控制器也更小。约 1 kW 以下的小系统常用 12 V，中等规模用 24 V，较大的家用系统用 48 V。
逆变器要多大?
至少为同时最大负载的 1.25 倍，浪涌功率要能承受电机启动。一台 150 W 的冰箱启动瞬间可能达到约 450 W。
可以直接按这个结果施工吗?
请用于规划和预算。线径、保险丝、组串电压、温度和当地电气规范需由有资质的安装人员或电工确认。