太阳能离网配置计算器 - 板功率/电池容量/控制器选型
四步配置：负载清单 → 电池容量 → 光伏板功率 → 控制器电流，按最差月峰值日照口径
离网光伏系统配置工具：① 录入负载清单（设备功率 × 日使用小时）得日耗电量；② 按自给天数、放电深度 DoD 与逆变器效率推算蓄电池容量（Ah@系统电压）；③ 按当地最差月峰值日照时数与系统效率 0.75 折算光伏板功率并吸附常见档位； ④ 按板功率 ÷ 系统电压 × 1.25 余量选控制器电流档，并给出 PWM / MPPT 选型注记。 适用于房车、船屋、庭院照明、基站与无电地区供电等离网场景。全部计算在浏览器本地完成。
口径：峰值日照时数（Peak Sun Hours）按当地最差月取值（年最差月平均日辐照量 kWh/m²/日）， 而非年均值——离网系统要保证最差月份不断电。系统效率 0.75 已含温度折损、灰尘遮挡、线损与 MPPT 转换损耗； 电池口径 = 日耗 × 自给天数 ÷ DoD ÷ 逆变器效率；控制器口径 = 板功率 ÷ 系统电压 × 1.25 安全余量（对应 MPPT 输出电流口径）。
1 负载清单（设备功率 × 日使用小时）
2 蓄电池容量（日耗 × 自给天数 ÷ DoD ÷ 逆变器效率）
连续阴雨天兜底，常用 2 天
放电深度：放出容量的安全上限
典型 0.9（含待机损耗）
日耗 > 1 kWh 建议 24/48V 降压流
3 光伏板功率（日耗 ÷ 峰值日照 ÷ 系统效率）
按最差月日均辐照量取值，查法见下方说明
默认 0.75：温度/灰尘/线损/MPPT 折损合计
4 充电控制器电流（板功率 ÷ 系统电压 × 1.25 余量）
本口径 = MPPT 控制器的输出（电池侧）电流：I = P板/V电池 × 1.25。 若选 PWM，需按组件短路电流 Isc 口径复核（Isc ≈ 板功率 ÷ 组件 Vmp，12V 系统组件 Vmp ≈ 18V）， 且 PWM 会把组件钳在电池电压工作，「12V 组件配 12V 电池」以外的组合会有明显功率损失，见下方说明。
串联校验：MPPT 最大输入电压须 ≥ 组件串联开路电压 Voc（低温下 +10~15%），这一项比电流更容易烧控制器。
使用要点
- 冰箱、水泵等间歇负载按「实际运行时间 × 功率」折算，别按 24h 全开算；感性负载启动功率另校逆变器浪涌能力。
- 铅酸 DoD 取 50%（深循环也建议不超过 60%），锂电可取 80%；DoD 越低电池寿命越长。
- 日耗超过 1 kWh 优先上 24V/48V 系统：同功率下电流减半，线损与控制器成本显著下降。
- 控制器电流按吸附后的板功率档位计算，余量 1.25 是常规口径；MPPT 还要看最大输入电压与电池充电电压档匹配。
- 锂电池建议选带锂电活化程序的 MPPT 控制器，并核对充电曲线（吸收电压 / 均衡关闭）。
口径与自检锚点
- • 日耗 1000Wh、峰值 4h、效率 0.75 → 板 333 W → 吸附 400 W
- • 电池：1000Wh × 2 天 ÷ (0.5 DoD × 0.9 逆变) ÷ 12V → 370.4 Ah
- • 锂电同口径（DoD 0.8）→ 231.5 Ah@12V
- • 控制器：400 W ÷ 12 V × 1.25 = 41.7 A → 吸附 60 A 档
- • 板功率吸附口径：向上取最近常见档（不允许欠配）
#为什么按「最差月」配置？
并网系统发电不足可以从电网补，离网系统断电就是断供——所以离网配置的基准是全年最差的那个月， 而不是年均值。冬季的三个不利因素叠加：① 日辐照量降到年均的 50~60%（纬度越高越明显）； ② 温度低使铅酸电池容量下降 10~20%；③ 部分负载（照明时长、取暖）反而在冬天更大。 按年均值配的系统「夏天很好、冬天趴窝」是最常见的离网设计事故。本工具的峰值日照时数一栏请填最差月的 日均峰值日照（≈ 当月日均辐照量 kWh/m²/日的数值），而非年均日照。
#峰值日照时数在哪里查？
峰值日照时数（Peak Sun Hours, PSH）= 当地日均太阳辐照量（kWh/m²/日）的数值本身： 4.0 PSH 意思是每天相当于 4 小时标准的 1000 W/m² 标准测试条件辐照。常用查询来源： ① Global Solar Atlas（世界银行/Solargis，免费，可直接读逐月 GHI）； ② NASA POWER（免费 API，逐月多年平均辐照）； ③ Meteonorm / PVsyst 气象库（商用精度高）；④ 当地气象局太阳辐射资料。 查到逐月 GHI 后取最差月的数值。粗略经验值：中国西北/高原 4.5~5.5，华北 3.5~4.5， 长江中下游 2.5~3.5（梅雨季最差），四川盆地 2~2.5，高纬度欧洲 1~3。倾斜安装按阵列面辐照（POA）取值会比水平 GHI 更有利。
#PWM vs MPPT：差 20~30% 的原因
组件的功率-电压曲线上有一个最大功率点（Vmp ≈ 0.8×Voc）， 「12V 系统」组件的 Vmp 实际约 17~19V。PWM 控制器本质是一只开关： 它把组件直接钳在电池电压（12.0~14.4V 随充电状态变化）上，组件被迫离开最大功率点工作， 多出来的电压余量（约 4~6V）全部白白损失，折损典型 20~30%（冬天低温时 Vmp 升高、损失更大）。 MPPT 控制器内置 DC-DC 变换，实时跟踪最大功率点， 把「高压小电流」变换成「电池需要的低压大电流」，把这部分余量收回来（转换效率 96~98%）。 所以同样板功率，MPPT 的实际充电量约多 20~30%，且允许组件串联升压、用细一点的线缆。 PWM 的适用面：小系统（<200W）、组件与电池电压严格匹配（如「12V 组件充 12V 电池」）、预算敏感； MPPT 适用面：200W 以上、板距电池较远、组件串并联组合复杂、冬季占比高的地区。 控制器电流口径也随之不同：MPPT 按「板功率 ÷ 电池电压」的输出电流选型；PWM 按组件 Isc 选型。
#板子串联并联与控制器电压
组件串并联决定板阵的 Vmp 与 Imp：串联升压降流（同功率下线损按 I²R 下降， 长距离布线划算），并联升流稳压（受遮挡影响小，但电流大、线径粗）。 与控制器的匹配要盯三个电压：① 最大输入电压：串联开路电压 Voc(串) 必须 < 控制器最大 PV 输入电压， 且要按当地极端低温修正——Voc 随温度降低而升高（约 +0.3%/℃），−10℃ 时比 STC 高 10~15%， 「冬天早上第一缕阳光烧控制器」是最常见的串配事故；② 启动/工作电压：MPPT 需要 Vmp 高于电池电压 +1~2V 才能启动升压以外的变换， 12V 电池系统建议组件串 Vmp ≥ 18V（常用 2 片 12V 组件串联 = 36V）；③ 充电电压档： 控制器的吸收/浮充电压参数要匹配电池 chemistry 与串数（铅酸 14.4/13.8V，锂电 14.2~14.6V 视 BMS）。 并联支路建议各串加熔断/防反二极管（或用带防反的汇流盒）。电池容量与续航的进一步估算可参考 电池续航估算 与 UPS 续航估算。
#常见问题 (FAQ)
1000Wh 日耗需要多大光伏板和电池？
按最差月峰值日照 4h、系统效率 0.75：板功率 = 1000 ÷ 4 ÷ 0.75 ≈ 333W，向上吸附常见档 400W。 电池按 2 天自给、铅酸（DoD 0.5）、逆变效率 0.9：1000 × 2 ÷ 0.45 = 4.44 kWh 标称， 12V 系统即 4444 ÷ 12 ≈ 370Ah（≈2 组 12V 200Ah）；换锂电（DoD 0.8）约 231Ah。
12V 还是 24V / 48V 系统怎么选？
看日耗与距离：日耗 < 500Wh 且线短可用 12V；1~3 kWh 建议 24V；3 kWh 以上或逆变器 ≥3kW 建议 48V。 同功率下电压翻倍电流减半，线损按 I²R 降到 1/4，控制器/熔断器/线缆规格全面降档，大系统省下的钱远超升压成本。
控制器为什么要留 1.25 倍余量？
一是低温高辐照工况下组件输出可能短时超过标称（STC 是 25℃ 标准条件，冷晴天气可超 10%+）； 二是控制器持续满载发热大、寿命缩短，留 25% 余量让它工作在 80% 负载以内； 三是给后期扩板留一格余量。所以 400W/12V 系统算出 41.7A，选 60A 档而不是 40A。
铅酸和锂电的 DoD 为什么不一样？
铅酸深放电会硫酸盐化、极板软化，每次放到 80% DoD 寿命只剩几百次循环，标称口径按 50% 是寿命与容量的折中； 磷酸铁锂可以放到 80~90% DoD 仍有 3000+ 次循环，按 80% 取值已很保守。同样「标称容量」下， 锂电的可用容量约为铅酸的 1.6 倍，这也是锂电单价高但度电成本接近的原因。
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