Förhållande solpanel till ackumulator: Storlek PV och batterier höger

Vad förhållandet solpanel till ackumulator egentligen betyder

I de flesta små off-grid och backup-system hänvisar "solpanel till ackumulatorförhållande" till förhållandet mellan: (1) PV-matriseffekt (watt) och (2) batteribankskapacitet , vanligtvis i Ah vid en systemspänning (12V/24V/48V). Förhållandet spelar roll eftersom det ställer in din realistiska laddningshastighet och hur ofta ackumulatorn når full laddning.

Två sätt att uttrycka förhållandet (använd det som är tydligare)

• W per Ah vid en given systemspänning (vanligtvis för 12V/24V RV och små hytter).
• Laddningshastighet (C-rate) : laddningsström dividerat med batteri Ah (mer "el-teknisk korrekt").

Snabb brygga mellan dem (ungefärlig): PV-laddningsström till en 12V-bank är ungefär PV-watt ÷ 14V (laddningsspänning). Exempel: 280W av PV till en 12V-bank handlar om 20A (280 ÷ 14 ≈ 20). På en 200 Ah ackumulator, det vill säga en 0,10°C laddningshastighet (20 ÷ 200 = 0,10).

Rekommenderade förhållanden efter batterikemi och användningsfall

Det "rätta" förhållandet mellan solpanel och ackumulator handlar mest om att undvika två fellägen: för lite PV (kronisk underladdning) och för mycket PV (onödiga kostnads- eller kontrollgränser). Kemin förändrar hur känslig du är för underladdning och hur snabbt ackumulatorn kan ta emot energi.

Anteckningar som förhindrar dåliga storleksbeslut: Blysyraackumulatorer föredrar starkt att nå full laddning (inklusive absorptionstid). Om PV är underdimensionerad lever de ofta i partiellt laddningstillstånd, vilket accelererar sulfatering och kapacitetsförlust. LiFePO4 är i allmänhet mer tolerant mot partiell laddning, men du kanske fortfarande vill ha ett högre förhållande för att återhämta sig snabbt efter tung användning.

En steg-för-steg-metod som gör att förhållandet "faller ut" korrekt

Enbart ett förhållande kan vilseleda om du inte binder det till daglig energianvändning och solljus. Använd det här arbetsflödet för att logiskt dimensionera PV och ackumulatorkapacitet och bekräfta sedan att förhållandet hamnar inom ett sunt område.

Steg 1: Beräkna daglig energi (Wh/dag)

Lägg till belastningar: watt × timmar per dag. Exempel: ett 60W kylskåp i genomsnitt för 10 timmars ekvivalent drifttid är 600Wh/dag. Om du har en växelriktare, inkludera en realistisk systemeffektivitetsfaktor senare (typiskt kan det vara 0,70–0,85 beroende på ledningar, styrenhet, växelriktare och temperatur).

Steg 2: Storlek på ackumulatorn för autonomi (kWh)

Välj autonomi (dagar) och tillåtet urladdningsdjup (DoD). Användbar batterienergi (Wh) ≈ dagligen Wh × autonomidagar. Total nominell batterienergi (Wh) ≈ användbar Wh ÷ DoD. Typisk planering DoD: Blysyra 0,50 , LiFePO4 0,80 (konservativ, förbättrar livslängden).

Steg 3: Storlek PV från soltimmar (och förluster)

PV-watt ≈ dagligen Wh ÷ (maximala soltimmar × systemeffektivitet). Exempel: om daglig användning är 1 000 Wh, maximala soltimmar är 4 och effektiviteten är 0,75, PV ≈ 1 000 ÷ (4 × 0,75) ≈ 333W . Runda uppåt till nästa praktiska arraystorlek (t.ex. 400W).

Steg 4: Konvertera till förhållandet mellan solpanelen och ackumulatorn och kontrollera förståndet

Batteri Ah ≈ nominellt batteri Wh ÷ systemspänning. Då förhållande = PV watt ÷ batteri Ah. Om förhållandet är under det rekommenderade intervallet för din kemi, öka PV (eller minska ackumulatorstorleken) tills systemet kan nå full laddning på ett tillförlitligt sätt.

Praktisk storlekstabell: vanliga ackumulatorstorlekar till PV watt

Tabellen nedan förvandlar förhållandet till siffror som är färdiga att använda. Välj den rad som matchar din bank och kemi. För 24V-banker representerar samma Ah-klassificering dubbelt så mycket energi jämfört med 12V, så PV-behovet är vanligtvis högre för att uppnå liknande laddningstid.

Om ditt solljus är inkonsekvent (vinter, skuggning, kustdimma), vinkla uppåt inom intervallet. Om din ackumulator är blysyrad och du regelbundet slutar ladda i förtid, vinkla uppåt igen; den extra PV hjälper dig att faktiskt slutföra absorptionen när förhållandena tillåter.

Arbetade exempel med reella tal

Exemplen nedan visar hur förhållandet mellan solpanelen och ackumulatorn förändras med mål (autonomi kontra laddningshastighet) och kemi.

Exempel A: 1 000Wh/dag stuga, 2 dagars autonomi, blysyra

1. Daglig energi: 1 000Wh/dag .
2. Användbar energi i 2 dagar: 1 000 × 2 = 2 000Wh .
3. Nominell ackumulatorenergi (50 % DoD): 2 000 ÷ 0,50 = 4 000Wh .
4. Vid 12V, batteri Ah ≈ 4 000 ÷ 12 ≈ 333 Ah (runda till 300–400Ah).
5. PV för 4 soltimmar, 0,75 effektivitet: 1 000 ÷ (4 × 0,75) ≈ 333W (runda till 400–600W för bly-syrahälsa).

Förhållandekontroll (med 400Ah bank och 600W PV): 600 ÷ 400 = 1,5 W/Ah . Detta är den nedersta delen av daglig cykelvägledning för blysyra; det fungerar bäst med bra sol och noggrann lasthantering. Om molniga dagar är vanliga, kliva till 800–1 000 W förbättrar återhämtningen väsentligt.

Exempel B: Husbil med 12V 200Ah LiFePO4, som vill ha snabb återhämtning

1. Batteribank: 12V 200Ah (nominell energi ≈ 2 400Wh).
2. Användbar vid 80 % DoD ≈ 1 920Wh .
3. Välj PV vid 3,5 W/Ah för snabb återhämtning: 200 × 3,5 = 700W .

Med ~700W och 4 soltimmar vid 0,75 effektivitet kan den dagliga energiskörden vara cirka 700 × 4 × 0,75 ≈ 2 100Wh/dag . Det räcker för att ersätta en tung dags användning och ändå fylla på, vilket är precis vad "snabb återhämtning" betyder i praktiken.

Vanliga begränsningar som kan åsidosätta förhållandet

Även om förhållandet mellan solpanel och ackumulator är "perfekt" kan hårdvarugränser tvinga dig att justera PV-storlek, systemspänning eller val av laddningskontroll.

Laddningsregulatorns strömgräns (den vanligaste flaskhalsen)

Styrenhetens utström måste hantera toppladdningsströmmen. Ungefär: max laddningsström ≈ PV watt ÷ batteriladdningsspänning. Exempel: 1 000 W in i en 12V-bank kan innebära ~1 000 ÷ 14 ≈ 71A . Om du har en 60A-styrenhet behöver du antingen en större styrenhet, flera styrenheter eller en högre systemspänning.

Inverterstorleken ställer inte in PV-storleken, men den ställer in ackumulatorspänningen

En stor växelriktare kan dra höga strömmar från en liten ackumulator, vilket orsakar spänningssänkning och minskad användbar kapacitet. Om dina toppbelastningar är höga (mikrovågsugn, vattenkokare, verktyg) kan du behöva antingen mer batterikapacitet, högre systemspänning (24V/48V) eller båda. Sedan bör PV-matrisen ses över så att förhållandet förblir sunt för uppladdning.

Väder och säsongsbetonade soltimmar (ditt förhållande måste överleva den värsta månaden)

Ett förhållande som fungerar på sommaren kan misslyckas på vintern om soltimmar sjunker avsevärt. Om du behöver tillförlitlighet året runt, storlek PV från den lägsta solsäsongen och behandla förhållandet som minimum, inte genomsnitt.

Tecken på att ditt förhållande är fel och hur man korrigerar det

Den bästa verifieringen är driftsdata: laddningstrender, tid till full och hur ofta ackumulatorn når absorption/float (eller litiumekvivalent fullladdningsbeteende).

För lite PV för ackumulatorn

• Blysyra når sällan full laddning; spänningen svävar under absorptionsmålen.
• Du ser flera dagars drift nedåt i laddningstillstånd även med "normalt" solsken.
• Generator (eller landström) blir en frekvent krycka.

Fix: öka PV-watt, minska den dagliga belastningen eller minska ackumulatorstorleken för att återföra förhållandet till intervallet. För blysyra, prioritera att nå full laddning regelbundet; det innebär ofta att flytta från ~1,0 W/Ah mot 2,0–3,0 W/Ah (12V-bas).

För mycket PV för regulatorn eller ledningar (eller budget)

• Laddningsregulatorn klämmer utgången med sin märkström under långa perioder.
• Du kan inte säkert hantera strömmen med befintliga kabelstorlekar och säkringar.

Fix: flytta till en högre systemspänning (24V/48V), använd en större styrenhet eller dela upp arrayen mellan flera styrenheter. "För mycket PV" är vanligtvis ett problem med maskinvarustorlek snarare än ett elektriskt problem för själva ackumulatorn.