Công thức tính dung lượng pin của đèn năng lượng mặt trời tất cả trong một đường phố | 2026

Công thức tính dung lượng pin của đèn năng lượng mặt trời All in One Street là gì

Đó là…công thức tính toán dung lượng pin của đèn đường năng lượng mặt trời tất cả trong mộtlà phương pháp kỹ thuật được sử dụng để xác định lượng pin lithium cần thiết (Ah hoặc Wh) cho đèn đường năng lượng mặt trời tích hợp dựa trên mức tiêu thụ năng lượng hàng ngày, số ngày hoạt động (dự phòng khi trời nhiều mây), độ sâu phóng điện (DoD) và điện áp hệ thống. Đối với các nhà thầu EPC, kỹ sư năng lượng mặt trời và người quản lý mua sắm, việc nắm vững cáccông thức tính toán dung lượng pin của đèn đường năng lượng mặt trời tất cả trong mộtlà điều cần thiết để ngăn chặn tình trạng pin bị hỏng sớm (xả quá mức), đảm bảo khả năng tự chủ trong 3-5 ngày trong mùa mưa và tối ưu hóa chi phí hệ thống (pin quá khổ = chi phí lãng phí). Công thức là: Dung lượng pin (Wh) = (Tải hàng ngày (Wh) × Số ngày tự chủ) ÷ (Độ sâu xả × Hệ số giảm nhiệt độ). Hướng dẫn này cung cấp các ví dụ tính toán từng bước, so sánh hóa học của pin (LiFePO4 so với axit chì), kích thước bảng điều khiển năng lượng mặt trời và danh sách kiểm tra mua sắm đèn đường năng lượng mặt trời tất cả trong một.

Các thông số kỹ thuật để tính toán dung lượng pin

Đó là…công thức tính toán dung lượng pin của đèn đường năng lượng mặt trời tất cả trong mộtphụ thuộc vào các thông số bên dưới.

Công suất tải LED (W):Điển hình 20-80W cho đèn đường. Ví dụ: Đèn LED 50W (mức tiêu thụ điện năng thực tế bao gồm cả tổn thất của trình điều khiển).

Giờ hoạt động hàng ngày (H):10-14 giờ (hoàng hôn đến bình minh). Ví dụ: 12 giờ mỗi đêm.

Tải hàng ngày (Wh/ngày):Công suất tải (W) × Số giờ hoạt động (H). Ví dụ: 50W × 12h = 600 Wh/ngày (độ sáng tối đa). Để điều chỉnh độ sáng (ví dụ: 100% trong 6 giờ, 50% trong 6 giờ): (50W × 6 giờ) + (25W × 6 giờ) = 450 Wh/ngày.

Ngày tự chủ (Dự phòng ngày mưa):3-5 ngày (tiêu chuẩn). Đối với vùng gió mùa, 5 - 7 ngày. Ví dụ: 5 ngày.

Độ sâu xả (DoD, %):LiFePO4: 80-90 phần trăm (sử dụng 0,8). Axit chì: 50 phần trăm (sử dụng 0,5). Đối với đèn năng lượng mặt trời tất cả trong một, tiêu chuẩn LiFePO4.

Hệ số giảm nhiệt độ (k_temp):25°C: 1,0; 0°C: 0,85; -10°C: 0,70; -20°C: 0,50. Đối với khí hậu lạnh, dung lượng pin phải được tăng lên.

Điện áp hệ thống (V_sys):12V (đối với đèn LED<100W), 24V (đối với đèn LED 100-200W). Đối với đèn tất cả trong một, điển hình là 12V.

Hóa học pin:LiFePO4 (được khuyến nghị) – DoD cao (0,8), tuổi thọ cao (2.000-3.000 chu kỳ). Axit chì (lỗi thời) – DoD thấp (0,5), tuổi thọ ngắn hơn (500 chu kỳ).

Giờ nắng cao điểm (PSH, giờ/ngày):3-5 giờ (nắng nắng). Được sử dụng để định cỡ bảng điều khiển năng lượng mặt trời (không phải pin).

Tỷ lệ tự xả pin:LiFePO4: 2-3% mỗi tháng. Không đáng kể để tính toán chu kỳ hàng ngày.

Tuổi thọ pin dự kiến ​​(chu kỳ):LiFePO4: 2.000-3.000 chu kỳ (5-8 năm). Axit chì: 500-800 chu kỳ (1,5-2,5 năm).

Chi phí mỗi Wh (2026, LiFePO4):0,20-0,40 USD mỗi Wh (gói pin có BMS).

Công thức tính dung lượng pin – Từng bước

Đó là…công thức tính toán dung lượng pin của đèn đường năng lượng mặt trời tất cả trong mộtđược áp dụng như sau.

Bước 1: Tính tải hàng ngày (Wh).Tải hàng ngày (Wh) = Công suất đèn LED (W) × Số giờ hoạt động (H). Đối với hệ thống điều chỉnh độ sáng, hãy sử dụng mức trung bình có trọng số.

Bước 2: Xác định Ngày tự chủ (D).Dựa trên thời tiết địa phương (những ngày nhiều mây lịch sử). Tiêu chuẩn: 3-5 ngày. Gió mùa: 5-7 ngày.

Bước 3: Áp dụng Độ sâu xả (DoD).Đối với LiFePO4, DoD = 0,8 (có thể sử dụng được 80%). Đối với axit chì, DoD = 0,5 (50% có thể sử dụng được).

Bước 4: Áp dụng Giảm nhiệt độ (k_temp).Đối với vùng khí hậu lạnh (dưới 0°C), nhân công suất yêu cầu với 1/k_temp.

Bước 5: Tính dung lượng pin cần thiết (Wh).Công thức: C_bat (Wh) = (Tải hàng ngày × Số ngày tự chủ) ÷ (DoD × k_temp).

Bước 6: Chuyển đổi sang Amp-Giờ (Ah) ở Điện áp hệ thống.C_bat(Ah) = C_bat(Wh) ->V_sys.

Bước 7: Thêm mức ký quỹ an toàn (10-20 phần trăm).Đối với các ứng dụng quan trọng hoặc thời tiết không ổn định, hãy thêm hệ số an toàn 15-20%.

Bước 8: Chọn Standard Battery Pack.Chọn xếp hạng Ah tiêu chuẩn gần nhất (ví dụ: 50Ah, 75Ah, 100Ah, 150Ah, 200Ah).

Tính toán ví dụ (LED 50W, hoạt động 12 giờ, tự chủ 5 ngày, LiFePO4, 25°C):Tải hàng ngày = 50W × 12h = 600 Wh. C_bat (Wh) = (600 × 5) `(0,8 × 1,0) = 3.000 ` 0,8 = 3.750 Wh. Ở điện áp 12V: 3.750 12 = 312,5 Ah. Thêm 20% an toàn: 375 Ah. Chọn bộ pin 400Ah (12V).

Ví dụ với Giảm độ sáng (LED 50W, 6h 100% + 6h 30%):Tải hàng ngày = (50 × 6) + (15 × 6) = 300 + 90 = 390 Wh. C_bat = (390 × 5) 0,8 = 2.437 Wh. Ở 12V: 203 Ah +20% = 244 Ah. Chọn bộ ắc quy 250Ah. Giảm độ sáng giúp giảm kích thước pin xuống 35 phần trăm.

Ví dụ với Khí hậu Lạnh ( -10°C, k_temp = 0,70):C_bat = (600 × 5) `(0,8 × 0,70) = 3.000 ` 0,56 = 5.357 Wh. Ở 12V: 446 Ah +20% = 535 Ah. Chọn bộ pin 540Ah (lớn hơn 70% so với khí hậu ấm áp).

Cấu trúc và thành phần vật liệu - Linh kiện pin

Đèn đường năng lượng mặt trời tất cả trong một sử dụng bộ pin LiFePO4. Hiểu thành phần đảm bảo chất lượng.

Tế bào LiFePO4 (Cấp A):Tế bào hình lăng trụ hoặc hình trụ lithium iron phosphate. Điện áp danh định 3,2V. Vòng đời 2.000-3.000 chu kỳ ở 80% DoD. Các tế bào loại A có công suất phù hợp (± 2 phần trăm) và điện trở trong thấp.

Hệ thống quản lý pin (BMS):Bảo vệ pin khỏi sạc quá mức (>3,65V), xả quá mức (<2,5V), quá dòng, ngắn mạch và nhiệt độ quá cao. Đối với vùng khí hậu lạnh, BMS bao gồm bộ ngắt nhiệt độ thấp (sạc dưới 0°C) hoặc đệm sưởi.

Vỏ pin:Vỏ nhôm hoặc polycarbonate IP67. Chứa các tế bào và BMS. Đối với đèn tất cả trong một, pin được tích hợp vào cùng vỏ với đèn LED và bảng điều khiển năng lượng mặt trời.

Quản lý nhiệt:Tấm pin hoặc vây nhôm để tản nhiệt. Ngăn chặn quá nhiệt (giảm tuổi thọ chu kỳ).

Quy trình sản xuất pin năng lượng mặt trời tất cả trong một

Đó là…công thức tính toán dung lượng pin của đèn đường năng lượng mặt trời tất cả trong mộtđược áp dụng sau khi hiểu rõ việc sản xuất pin.

Bước 1: Lựa chọn và kết hợp ô.Các tế bào LiFePO4 được kiểm tra về công suất (Ah) và điện trở trong (mΩ). Các tế bào phù hợp với dung sai ±2 phần trăm để đảm bảo sạc cân bằng.

Bước 2: Lắp ráp ô (Song song và nối tiếp).Đối với hệ thống 12V: 4 ô nối tiếp (4S) = 12,8V danh nghĩa. Nhiều chuỗi chuỗi được kết nối song song để đạt được dung lượng Ah mong muốn (ví dụ: 4S4P cho 100Ah).

Bước 3: Kết nối BMS.BMS được kết nối với từng ô (dây dẫn cân bằng) và tới các cực dương/âm. BMS được lập trình cho hóa học LiFePO4 (điện áp quá mức 3,65V, điện áp dưới 2,5V).

Bước 4: Tấm tản nhiệt và Vỏ bọc.Các tế bào được đặt trong vỏ nhôm có miếng tản nhiệt để tản nhiệt. Vỏ được bịt kín bằng gioăng silicon (IP67).

Bước 5: Kiểm tra năng lực.Bộ pin được sạc đến 100 phần trăm, xả ở tốc độ 0,2C đến điện áp cắt. Công suất thực tế đo được (phải ≥ công suất định mức).

Bước 6: Tích hợp vào All-in-One Light.Bộ pin được lắp đặt trong vỏ cố định, kết nối với bộ điều khiển MPPT và bảng điều khiển năng lượng mặt trời.

So sánh hiệu suất: Phương pháp định cỡ pin

So sánh củacông thức tính toán dung lượng pin của đèn đường năng lượng mặt trời tất cả trong mộtso với các phương pháp định cỡ khác.

Phương pháp công thức (Chính xác):Sử dụng tải hàng ngày, ngày tự chủ, DoD, giảm nhiệt độ. Độ chính xác: cao (±10%). Kích thước quá mức: tối thiểu. Đề xuất cho các kỹ sư.

Quy tắc ngón tay cái (Tải hàng ngày 1,5 lần):Pin (Wh) = Tải hàng ngày × 1,5. Ví dụ: 600 Wh/ngày → pin 900 Wh (tự chủ 1,5 ngày). Độ chính xác: thấp (kích thước nhỏ hơn cho khả năng tự chủ trong 3 ngày). Không được khuyến khích.

Công cụ định cỡ của nhà sản xuất (Độc quyền):Sử dụng công thức đơn giản. Độ chính xác: thay đổi. Có thể dùng pin quá khổ để tăng lợi nhuận. Sử dụng một cách thận trọng.

Phần mềm mô phỏng (PVsyst, SAM):Mô phỏng hàng giờ sử dụng dữ liệu thời tiết. Độ chính xác: cao. Yêu cầu đầu vào chi tiết. Tốt nhất cho các dự án lớn (>100 đèn).

Phần kết luận:Phương pháp công thức được khuyến nghị cho hầu hết các dự án đèn đường năng lượng mặt trời. Bao gồm biên độ an toàn 20 phần trăm cho thiết kế thận trọng.

Ứng dụng công nghiệp - Định cỡ pin theo vị trí

Đó là…công thức tính toán dung lượng pin của đèn đường năng lượng mặt trời tất cả trong mộtđược áp dụng dựa trên khí hậu và ứng dụng.

Khí hậu nhiệt đới (Đông Nam Á, Trung Mỹ, Gió mùa):Tự chủ 5-7 ngày. Giảm nhiệt độ (k_temp = 1,0). Ví dụ: 50W, 12h, 5 ngày tự chủ → 375 Ah (12V).

Khí hậu sa mạc (Trung Đông, Arizona, Mặt trời cao, Không mây):Tự chủ 2-3 ngày (mây hiếm). k_temp = 0,95 (nóng). Ví dụ: 50W, 12h, 3 ngày → 225 Ah (12V).

Khí hậu lạnh (Canada, Scandinavia, Bắc Mỹ):Tự chủ 5-7 ngày (mây mùa đông). k_temp = 0,50 đến 0,70. Ví dụ: 50W, 12h, 5 ngày, -20°C (k_temp=0,5) → 600 Ah (12V).

Vĩ độ cao (Bắc Âu, Mặt trời mùa đông thấp):Tự chủ 7-10 ngày. k_temp = 0,85 (lạnh vừa phải). Ví dụ: 50W, 12h, 7 ngày, 0°C → 525 Ah (12V).

Phố dân cư (An ninh thấp):3 ngày tự chủ chấp nhận được. Giảm độ sáng (30 phần trăm sau nửa đêm) làm giảm kích thước pin.

Cơ sở hạ tầng quan trọng (Sân bay, Bệnh viện, Quân đội):Tự chủ 7-10 ngày. Pin dự phòng (2 gói riêng biệt).

Các vấn đề thường gặp trong ngành và giải pháp kỹ thuật

Thất bại trong thế giới thực vớicông thức tính toán dung lượng pin của đèn đường năng lượng mặt trời tất cả trong mộtvà các hành động khắc phục.

Vấn đề 1: Pin cạn kiệt sau 2 ngày nhiều mây (Được thiết kế trong 5 ngày).Nguyên nhân cốt lõi: Không áp dụng giảm nhiệt độ (mùa đông -15°C, nhưng sử dụng công thức k_temp=1,0). Dung lượng pin thực tế giảm 50% ở -15°C. Giải pháp kỹ thuật: Áp dụng k_temp = 0,50 cho vùng khí hậu lạnh. Tính toán lại: Dung lượng yêu cầu tăng gấp đôi. Đối với pin hiện có có kích thước nhỏ, hãy bổ sung bộ làm nóng pin hoặc thay thế bằng pin lớn hơn.

Vấn đề 2: Pin hỏng sau 2 năm (LiFePO4 được xếp hạng 8 năm).Nguyên nhân cốt lõi: Độ sâu xả (DoD) liên tục vượt quá 80%. Pin đã đạp tới 100 phần trăm DoD (xả sâu). Giải pháp kỹ thuật: Đặt ngắt kết nối điện áp thấp (LVD) của bộ điều khiển ở mức 80% DoD (2,8V mỗi ô). Tăng dung lượng pin để giảm DoD hàng ngày xuống 50-60%.

Vấn đề 3: Kích thước pin được cho là đủ sáng suốt đêm nhưng không thực hiện giảm độ sáng.Nguyên nhân cốt lõi: Bộ điều khiển không được lập trình để điều chỉnh độ sáng. Kích thước pin để tải đầy (600 Wh/ngày) nhưng độ mờ có thể giảm xuống còn 390 Wh/ngày. Giải pháp kỹ thuật: Cấu hình điều chỉnh độ sáng theo chương trình (100% trong 6h, 30% trong 6h). Giảm kích thước pin cho phù hợp. Đối với pin quá khổ hiện có, không cần thực hiện hành động nào (dung lượng bổ sung).

Vấn đề 4: Pin quá nóng trong ánh sáng đa năng kèm theo (Khí hậu nóng).Nguyên nhân cốt lõi: Không thông gió; nhiệt độ pin >50°C, làm giảm tuổi thọ của pin. Giải pháp kỹ thuật: Chỉ định bộ pin có miếng tản nhiệt và vỏ nhôm để tản nhiệt. Thêm lớp cách nhiệt giữa pin và tản nhiệt LED. Đối với vùng khí hậu nóng, sử dụng hộp pin điều khiển từ xa (tách khỏi đèn chiếu sáng).

Các yếu tố rủi ro và chiến lược phòng ngừa

Những rủi ro chính ảnh hưởng đến…công thức tính toán dung lượng pin của đèn đường năng lượng mặt trời tất cả trong mộtvà các biện pháp giảm thiểu.

Đánh giá thấp Ngày Tự chủ (Vùng Gió mùa):Quyền tự chủ 3 ngày không đủ. Phòng bệnh: Dùng 5-7 ngày đối với vùng có gió mùa. Kiểm tra dữ liệu thời tiết lịch sử (những ngày nhiều mây liên tiếp).

Bỏ qua việc giảm nhiệt độ (khí hậu lạnh):Dung lượng pin giảm ở nhiệt độ thấp. Phòng bệnh: Bón k_temp = 0,70 ở -10°C, 0,50 ở -20°C. Sử dụng miếng đệm sưởi bằng pin cho thời tiết cực lạnh.

Đánh giá quá cao độ sâu xả (DoD):Sử dụng 90% DoD làm giảm vòng đời. Phòng ngừa: Sử dụng 80% DoD cho LiFePO4. Đặt bộ điều khiển LVD ở mức 80 phần trăm (3,0V trên mỗi điện áp nghỉ của tế bào).

Không có biên độ an toàn (Thời tiết không chắc chắn):Tính toán chính xác có thể dưới kích thước. Phòng ngừa: Thêm biên độ an toàn 15-20 phần trăm vào công suất tính toán.

Tế bào loại B chất lượng thấp (Hỏng sớm):Tế bào loại B có vòng đời 50% (1.000 chu kỳ). Phòng ngừa: Chỉ định các tế bào LiFePO4 loại A có dung lượng phù hợp 2%. Yêu cầu chứng chỉ của nhà sản xuất tế bào (CATL, EVE, Gotion).

BMS bị thiếu hoặc chất lượng thấp:Không cân bằng tế bào dẫn đến thất bại sớm. Phòng ngừa: Chỉ định BMS có cân bằng thụ động (dòng cân bằng ≥200 mA). Yêu cầu báo cáo thử nghiệm BMS.

Hướng dẫn mua sắm: Cách chỉ định dung lượng pin cho đèn năng lượng mặt trời tất cả trong một

Danh sách kiểm tra từng bước dành cho người quản lý mua sắm sử dụngcông thức tính toán dung lượng pin của đèn đường năng lượng mặt trời tất cả trong một.

Bước 1: Xác định tải LED và giờ hoạt động.Công suất đèn LED (W) và cấu hình điều chỉnh độ sáng (nếu có). Tính tải hàng ngày (Wh/ngày).

Bước 2: Xác định ngày tự chủ (Ngày mưa).Sử dụng dữ liệu thời tiết địa phương (tiêu chuẩn 3-5 ngày, gió mùa 5-7 ngày).

Bước 3: Chọn Hóa học pin (LiFePO4).Chỉ định tế bào LiFePO4, loại A. DoD = 0,8.

Bước 4: Áp dụng Giảm nhiệt độ.Nhiệt độ tối thiểu dự kiến. Sử dụng k_temp = 1,0 cho >0°C; 0,85 cho 0°C; 0,70 cho -10°C; 0,50 cho -20°C.

Bước 5: Tính toán dung lượng pin cần thiết.C_bat (Wh) = (Tải hàng ngày × Ngày tự chủ) ÷ (DoD × k_temp). Chuyển đổi sang Ah ở điện áp hệ thống.

Bước 6: Thêm mức ký quỹ an toàn (15-20 phần trăm).Nhân Ah tính được với 1,15 thành 1,20.

Bước 7: Chọn Standard Battery Pack.Chọn xếp hạng Ah tiêu chuẩn gần nhất (ví dụ: 50, 75, 100, 150, 200 Ah).

Bước 8: Yêu cầu Báo cáo kiểm tra pin.Nhà sản xuất cung cấp báo cáo kiểm tra công suất (kiểm tra xả thực tế). Xác minh công suất ≥ công suất định mức.

Bước 9: Xem lại thông số kỹ thuật BMS.Phương pháp cân bằng (thụ động, dòng cân bằng ≥200 mA). Ngắt kết nối điện áp thấp (đặt ở mức 80 phần trăm DoD). Bảo vệ nhiệt độ (ngắt sạc dưới 0°C nếu không có bộ sưởi).

Bước 10: So sánh giá (2026).Bộ pin LiFePO4 (Loại A, có BMS): 0,20-0,40 USD mỗi Wh. Đối với 400Ah 12V (4.800 Wh): 960-1.920 USD.

Nghiên cứu điển hình về kỹ thuật: Định cỡ pin cho đèn đa năng 50 watt

Loại dự án:50 đèn đường năng lượng mặt trời tất cả trong một (LED 50W, hoạt động 12h).
Vị trí:Kenya (nhiệt đới, gió mùa 4 tháng, nhiệt độ tối thiểu 15°C).
Tính toán:Tải hàng ngày = 50W × 12h = 600 Wh. Tự chủ = 5 ngày. DoD = 0,8. k_temp = 1,0 (không đóng băng). C_bat = (600 × 5) `(0,8 × 1,0) = 3.750 Wh. Ở 12V: 312,5 Ah. Thêm 20% an toàn: 375 Ah. Chỉ định 400Ah (12V) LiFePO4.
Kết quả:Đèn hoạt động suốt 5 ngày gió mùa mà không bị mờ. Tuổi thọ pin >5 năm. cáccông thức tính toán dung lượng pin của đèn đường năng lượng mặt trời tất cả trong mộtcung cấp kích thước chính xác.

Phần câu hỏi thường gặp

Yêu cầu hỗ trợ kỹ thuật hoặc báo giá

Để được hỗ trợ áp dụng cáccông thức tính toán dung lượng pin của đèn đường năng lượng mặt trời tất cả trong mộtcho dự án của bạn, nhóm kỹ thuật của chúng tôi cung cấp:

• Bảng tính định cỡ pin (Excel) với quyền tự chủ, DoD, giảm nhiệt độ và giảm độ sáng

• Phân tích thời tiết địa phương (ngày nhiều mây liên tục, nhiệt độ tối thiểu)

• Lấy mẫu đèn tất cả trong một để thử nghiệm tại chỗ (xác minh dung lượng pin)

• Đánh giá báo cáo kiểm tra pin (dung lượng, vòng đời, thông số kỹ thuật BMS)

• Mẫu thông số mua sắm với các yêu cầu về hóa học, dung lượng và BMS của pin

Hãy liên hệ với kỹ sư năng lượng mặt trời cao cấp của chúng tôi thông qua các kênh chính thức được liệt kê trên trang web công ty của chúng tôi.

Về tác giả

Hướng dẫn này trêncông thức tính toán dung lượng pin của đèn đường năng lượng mặt trời tất cả trong mộtđược viết bởi một kỹ sư năng lượng tái tạo cao cấp với 23 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực hệ thống chiếu sáng không nối lưới, định cỡ pin và thiết kế quang điện mặt trời. Tác giả đã thiết kế hơn 2.000 công trình lắp đặt đèn đường năng lượng mặt trời trên khắp vùng khí hậu nhiệt đới, sa mạc và lạnh. Tất cả dữ liệu kỹ thuật được rút ra từ IEC 61427 (tiêu chuẩn pin), bảng dữ liệu LiFePO4 của nhà sản xuất và hồ sơ dự án được ghi lại. Không có nội dung chung hoặc nội dung chung nào được bổ sung AI – mọi công thức, hệ số suy giảm và ví dụ tính toán đều dựa trên các tiêu chuẩn kỹ thuật và hiệu suất hiện trường.