بطارية الدوائر التلفزيونية المغلقة الشمسية الشتوية: بطارية الصوديوم الأيونية مقابل بطارية LiFePO4. بالنسبة للدوائر التلفزيونية المغلقة الشمسية ذات الدوائر التلفزيونية المغلقة التي تعمل بالطاقة الشمسية بدرجة حرارة -15 درجة مئوية، تنتج الأعطال عادةً عن حدود الشحن البارد وتراجع الجهد بدلاً من نقص السعة - وهي فجوة بطارية أيون الصوديوم الجسور بفعالية. يركز هذا الدليل بشكل صارم على الهندسة العملية، من إعدادات وحدة التحكم إلى استراتيجيات الأسلاك، مما يضمن أن يكون نشر 12 فولت جاهزًا حقًا لظروف الشتاء.
بطارية كامادا باور 12 فولت 100 أمبير أيون الصوديوم
سبب تعطل بطاريات المراقبة الشمسية الخارجية في الشتاء
معظم أنظمة الطاقة الشمسية "12 فولت" لا تفشل بسبب نقص السعة. إنها تفشل بسبب الفيزياء - والشتاء يجعل الفيزياء أعلى صوتاً.
أيام قصيرة. زاوية شمس منخفضة. بطاريات باردة. ليالٍ أطول. بالإضافة إلى فقدان الكابل الذي أصبح مهمًا فجأة لأن 12 فولت لا تترك مجالاً كبيراً للأخطاء. في هذا المجال، عادةً ما ترى عادةً أحد وضعي الفشل.
تأثير "الشحنة المتجمدة" (نقطة ألم شائعة في برنامج LFP)
فوسفات الحديد الليثيوم (LiFePO4) ممتاز في العديد من المشاريع. ولكن في مواقع المراقبة الشتوية، يظهر أحد القيود مراراً وتكراراً:
تقلل العديد من حزم LFP من تيار الشحن أو تمنع الشحن في درجات حرارة الخلايا المنخفضة (غالبًا ما تكون درجة الحرارة حوالي 0 درجة مئوية / 32 درجة فهرنهايت ما لم يكن النظام مزودًا بتدفئة أو استراتيجية مختلفة لنظام إدارة المباني).
لذا فإنك تعاني من صداع الشتاء الكلاسيكي: الطاقة الكهروضوئية تنتج الطاقة في صباح مشمس بارد، لكن البطارية لا تقبلها (أو لا ترشف سوى كمية ضئيلة). وفي الوقت نفسه، يستمر الحمل في الاستنزاف. وبحلول المساء، يكون الموقع متأخرًا بالفعل في إنتاج الطاقة.
ملاحظتان واقعيتان أكثر أهمية من الكتيبات:
- درجة الحرارة المحيطة ليست درجة حرارة الخلية. في حاوية معدنية ذات رياح، يمكن أن تكون الخلايا أكثر برودة من الهواء.
- تستخدم بعض أنظمة LFP التسخين الذاتي. يمكن أن تنجح، ولكنها تضيف تكلفة وتعقيداً - وتستهلك الطاقة في الوقت الذي تكون فيه الطاقة الشمسية الشتوية محدودة.
إذا كانت الأعراض التي تعاني منها "تبدو الطاقة الكهروضوئية جيدة، ولكن شركة SOC لا تتعافى أبداً في الشتاء" هذا هو السبب عادةً
مصيدة ترهل الجهد (ضعف حمض الرصاص في الشتاء)
يمكن شحن حمض الرصاص بشكل عام في البرد، ولكن لديه مشكلة مختلفة: تباطؤ الجهدخاصة عند البرودة وتحت الحمل الزائد.
عند درجة حرارة -20 درجة مئوية، يمكن أن تنخفض بطارية الرصاص الحمضية بجهد 12 فولت تحت الحمل إلى ما دون مستوى قطع الجهاز (يمكن أن تكون أجهزة التوجيه وأجهزة الراديو ومسجلات الفيديو الشبكية صعبة الإرضاء)، مما يؤدي إلى حلقة إعادة التشغيل-حتى عندما تكون البطارية لا تزال بها طاقة متبقية.
بمجرد بدء حلقات إعادة التشغيل، فإنها تغذي نفسها بنفسها:
- تمهيد الجهاز → طفرات التيار
- انخفاضات الجهد → إعادة ضبط الجهاز
- كرر حتى يصبح الموقع مظلمًا
هذا هو السبب في أن عبارة "اشترِ بطارية أكبر" لا تصلح أي شيء في بعض الأحيان. أنت لا تحتاج إلى المزيد من السعة النظرية للواط ساعة. أنت بحاجة إلى سلوك أفضل في ظروف الشتاء.
نصيحة تشخيصية سريعة: إذا استمرت الكاميرا/جهاز التوجيه في إعادة التشغيل ليلاً، تحقق من إعدادات LVD + فقدان الكابل + سلوك الارتفاع المفاجئ في التيار الكهربائي قبل شراء بطارية أكبر حجماً.
الواقع الهندسي: 12 فولت 100 أمبير أيون الصوديوم عند درجة حرارة -20 درجة مئوية تحت الصفر
هذا هو المكان الذي يمكن أن تغير فيه بطارية أيونات الصوديوم اللعبة في عمليات نشر المراقبة الخارجية - خاصة المواقع التي تعيش حول -10 درجات مئوية إلى -20 درجة مئوية تحت الصفر.
الفوز الرئيسي ليس رقماً تسويقياً سحرياً. بل هو أن صوديوم-أيون يمكن تصميمه من أجل قبول الشحن في درجات حرارة دون الصفر (تحت ظروف محددة)، حتى تتمكن من حصاد الطاقة الشمسية الشتوية بدلاً من مشاهدتها تضيع.
1) الشحن الحقيقي عند درجة حرارة -20 درجة مئوية تحت الصفر (تحت الحدود المحددة)
على عكس LFP، عادةً ما تستخدم خلايا أيونات الصوديوم - أيونات الصوديوم أنودات الكربون الصلب، والتي يمكن أن تدعم إقحام أيونات أكثر أمانًا في درجات حرارة منخفضة.
- المواصفات (لحزمة 12 فولت 100 أمبير): الشحن لأسفل إلى -20 درجة مئوية تحت الصفر (-4 درجة فهرنهايت)والتفريغ إلى -40 درجة مئوية (-40 درجة فهرنهايت)
- النتيجة الميدانية: يمكنك التقاط الطاقة الشمسية الشتوية المحدودة خلال أيام الشتاء القصيرة، مما يحافظ على النظام حياً في حين أن العديد من حزم LFP القياسية مقيدة
تحذير مهني واحد (وهو أمر جيد وليس مشكلة):
يعتمد الشحن في درجات الحرارة المنخفضة على تيار الشحن ودرجة حرارة الخلية واستراتيجية نظام إدارة المباني. بلغة إنجليزية واضحة: يتطلب الشحن عند درجة حرارة -20 درجة مئوية تحت الصفر عادةً الحد الحاليوليس "الشحن بأقصى سرعة وكأننا في الصيف". هذه هندسة عادية
إذا كنت تريدنا أن نتأكد من ملاءمة -20 درجة مئوية لموقعك، أرسل لنا
- أدنى درجة حرارة محيطة + مكان وجود البطارية (صندوق القطب / الخزانة / داخلي)
- القوة الكهربائية الكهروضوئية + طراز وحدة التحكم
- متوسط الحمل (واط) + أي طفرات في التشغيل/التشغيل
سنتأكد من تطابق نافذة الشحن البارد وحدود التيار مع دورة التشغيل الحقيقية.
2) دورة الحياة التي تقلل في الواقع من دورات الشاحنة
غالبًا ما تدوم بطاريات الرصاص الحمضية في الدراجات الخارجية القاسية 300-500 دورة (عادةً ما تستغرق من سنة إلى سنتين في ركوب الدراجات اليومية). عبوات أيونات الصوديوم-أيون الخاصة بنا مصنفة لـ أكثر من 6,000 دورة في 80% DoD (في ظل ظروف اختبار محددة).
- تأثير النفقات التشغيلية: لا تخسر المواقع النائية عادةً أموالاً على البطارية - بل تخسر أموالاً على زيارات الخدمة. عدد أقل من عمليات الاستبدال يعني عدد أقل من لفات الشاحنات.
إليك الجزء الذي لا يحب الناس سماعه، لكنه صحيح:
دورة الحياة ليست مجرد كيمياء - إنها الإعدادات + درجة الحرارة + دورة التشغيل. عادةً ما تكون الفجوة بين "6000 دورة" و"الشيخوخة المبكرة" واحدة من هذه الدورات:
- جهد الشحن عدواني للغاية
- لا يوجد تحديد للتيار في الطقس البارد
- تم ضبط LVD بشكل خاطئ حتى يتم إساءة استخدام الحزمة
- سلوك حراري ضعيف الضميمة
لهذا السبب فإن إعداد وحدة التحكم مهم بقدر أهمية اختيار البطارية.
التوافق مع وحدة التحكم MPPT/PWM (والشيء الوحيد غير القابل للتفاوض)
من الشواغل الشائعة التي نسمعها "هل أحتاج إلى وحدة تحكم شمسية "صوديوم" خاصة؟
عادةً, لا يوجد. تحتاج فقط إلى وحدة تحكم قابل للبرمجة.
صُممت بطاريات أيونات الصوديوم لدينا لتعمل مع وحدات التحكم MPPT/PWM القياسية - بما في ذلك الطرز الشائعة القابلة للبرمجة من علامات تجارية مثل فولتونيك, إبيفرو فيكترون-طالما يمكنك التخصيص نقاط ضبط الجهد و حدود تيار الشحن.
تحذير سريع يمنع الأعطال التي يمكن تجنبها: إذا كانت وحدة التحكم تقدم إعدادات مسبقة ثابتة فقط (AGM/GEL/Lithium) و لن تسمح لك بتعديل الفولتية وشحن التيار، فهي ليست "متوافقة" بالطريقة التي تحتاجها للموثوقية في الطقس البارد.
قائمة مراجعة الإعدادات الحرجة (ما يجب عليك ضبطه)
لا يتطابق سلوك جهد أيونات الصوديوم الأيونية مع حمض الرصاص أو LFP. للحصول على عمر طويل وتشغيل شتوي مستقر، اضبط وحدة التحكم باستخدام القيم الدقيقة من ورقة بيانات البطارية لطرازك.
- الفولتية السائبة/الامتصاصية: مضبوطة حسب ورقة البيانات (تختلف حسب تصميم الحزمة وحدود نظام إدارة المباني)
- الجهد العائم: يتم تعيينها وفقًا لورقة البيانات (وفي العديد من عمليات نشر المراقبة، يتم تكوين العوامة بشكل متحفظ)
- الحد الأقصى لتيار الشحن الأقصى: حاسم للشحن البارد؛ فالشحن المستقر والمنضبط يتفوق على الشحن القوي في الشتاء
- فصل الجهد المنخفض (LVD): تم ضبطه بناءً على نطاق الجهد القابل للاستخدام وحساسية الحمل (مرتفع للغاية يهدر السعة، ومنخفض للغاية يمكن أن يسبب ضغطًا غير ضروري)
- استراتيجية الشحن المنخفض الحرارة: إذا كانت وحدة التحكم الخاصة بك تدعم ذلك، فقم بالتنسيق مع حدود الشحن البارد لنظام إدارة التبريد والتكييف بدلاً من فرض سلوك صيفي
نصيحتان ميدانيتان توقفان "إعادة التشغيل الغامضة":
- قياس الجهد عند الحملوليس فقط في وحدة التحكم. يمكن أن يؤدي فقدان الكابل إلى جعل جهاز التوجيه الخاص بك يرى جهدًا أقل مما تعتقده وحدة التحكم.
- امنح زيادة الأحمال الزائدة مساحة لالتقاط الأنفاس. يمكن أن ترتفع أجهزة الراديو/الموجهات/المسجلات اللاسلكية/المسجلات الصوتية عند الإقلاع، وتعاقب أنظمة 12 فولت على الكابلات الرفيعة/الطويلة.
عرض عالي النية: باستخدام فولتونيك أو وحدة تحكم MPPT عامة؟ لا تخمن. أرسل لنا لقطة شاشة لصفحة الإعدادات الحالية. سيقوم مهندسونا بترميز معلمات أيونات الصوديوم الموصى بها وإرسالها إليك مجاناً.
لتسريع عملية المراجعة، انسخ/ألصق هذا:
- العلامة التجارية لوحدة التحكم + الطراز
- القوة الكهربائية للوحة الكهروضوئية + Voc/Vmp (أو صورة ملصق)
- موقع البطارية + درجة الحرارة الدنيا
- طول الكابل + المقياس (البطارية → وحدة التحكم، البطارية → الحمولة)
- قائمة الأحمال (متوسط الواط + ملاحظات الذروة/الزيادة)
أيونات الصوديوم-أيون الصوديوم مقابل حمض الرصاص مقابل حمض الرصاص في الهواء الطلق للرصد الشمسي الخارجي
فيما يلي كيفية تكدس الكيمياء من أجل موثوقية الشتاء في أنظمة المراقبة الشمسية الخارجية.
| الميزة | أيون الصوديوم - أيون الصوديوم (Na-ion) | LiFeFePO4 (LFPP) | حمض الرصاص الحمضي (هلام/مغنطيس رصاصي) |
|---|
| الشحن تحت الصفر | قوي (يعتمد على الحد الحالي واستراتيجية نظام إدارة المباني) | غالبًا ما تكون محدودة في درجات الحرارة المنخفضة ما لم يتم تسخينها/استراتيجية خاصة لنظام إدارة المباني | ممكن ولكن ببطء؛ تنخفض الكفاءة في البرد |
| دورة الحياة المحتملة | 6,000+ (في ظل ظروف اختبار محددة) | غالبًا ما يكون مرتفعًا (يختلف حسب الخلية/نظام إدارة الأداء/درجة الحرارة؛ ويضيف التسخين تعقيدًا) | 300-500 (غالباً ما تكون أقل من ذلك في ركوب الدراجات اليومية القاسية) |
| كثافة الطاقة | متوسط | عالية | منخفض (ثقيل) |
| ثبات الجهد في البرد | جيد (أكثر استقراراً من حمض الرصاص) | جيد | ضعيف (يزيد الترهل في البرودة وتحت زيادة التيار) |
| التكلفة الإجمالية للملكية | الأفضل للبرد/عن بُعد (عدد أقل من زيارات الخدمة) | الأفضل للمناخ المعتدل/النظام البيئي الناضج | غالبًا ما تكون أعلى بمرور الوقت (الاستبدال + العمالة) |
الحكم: إذا كانت درجة حرارة موقعك تنخفض بانتظام إلى أقل من درجة التجمد ولم تتم مراقبته, غالبًا ما تكون بطارية أيونات الصوديوم هي الأفضل من الناحية التقنية-خاصة عندما تكون المشكلة الحقيقية هي "عدم حدوث شحن في فصل الشتاء" أو "انخفاض الجهد الكهربائي يسبب إعادة التشغيل".
إذا كان مناخك معتدلاً وكنت تقوم بالفعل بتشغيل حاوية ساخنة، فيمكن أن تظل LFP خياراً رائعاً. تعتمد الإجابة الصحيحة على الموقع وليس على الكتيب.
التكوين المرجعي: 12 فولت 100 أمبير (لماذا هي البقعة المثالية)
بالنسبة لمعظم أنظمة المراقبة أحادية القطب، فإن 12 فولت 100 أمبير وحدة قياسية عملية. تناسب العبوات الشائعة ويمكن أن تحل محل كتل حمض الرصاص الضخمة.
كما أنها سهلة المواصفات، وسهلة التوحيد القياسي عبر المشاريع، وبسيطة بالنسبة لفرق المشتريات للموافقة عليها.
رياضيات وقت التشغيل السريع (تمريرة أولى مفيدة)
وقت التشغيل (بالساعات) = (البطارية بالساعة × 0.9 العامل القابل للاستخدام) ÷ الحمل (وات)
مثال على السيناريو:
- التحميل: 2× كاميرات 2× كاميرات + 1× جهاز توجيه 4G 4G = 25 وات في المتوسط
- البطارية: 12.8 فولت × 100 أمبير/ساعة = 1280 وات/ساعة
- التقدير: (1280 واط/ساعة × 0.9) ÷ 25 واط ≈ 46 ساعة
هذا قريب من 2 يومان من الاستقلالية بدون أشعة الشمس - وهو هامش أمان صحي للعديد من عمليات النشر.
تذكير عملي واحد: تحقق دائمًا من ذروة التحميل يمكن أن يرتفع جهاز التوجيه أو الراديو عند بدء التشغيل. إذا كانت الأسلاك طويلة أو رفيعة، فإن هذا الارتفاع يصبح حدث انخفاض في الجهد، وليس حدثًا في السعة.
إذا كنت تريد توصية سريعة بالمقاس المناسب، أرسل:
- متوسط الحمل (وات)
- ملاحظات الذروة/الزيادة (أو طرازات الأجهزة)
- ساعات الاستقلالية المستهدفة
- درجة الحرارة الدنيا
- الطاقة الشمسية الكهروضوئية + طراز وحدة التحكم
...وسنقوم بالرد باقتراح بسيط لتحديد حجم البطارية + الطاقة الكهروضوئية.
أهم 3 أخطاء في التركيب تقتل وقت التشغيل في الشتاء
حتى مع وجود البطارية المناسبة، تفشل المشاريع عندما تكون الأساسيات معطلة.
- ألواح كهروضوئية غير مناسبة الحجم في فصل الشتاء، قد تحصل على 2-3 ساعات فقط من "ساعات ذروة الشمس". فالنظام الذي "بالكاد" يتعافى في الصيف غالباً ما ينهار في الشتاء.
- إعدادات LVD خاطئة يمكن أن يؤدي استخدام القواطع الافتراضية لحامض الرصاص الحمضي إلى إيقاف التشغيل المبكر بينما لا تزال حزمة أيونات الصوديوم قابلة للاستخدام. والأسوأ من ذلك، يمكن أن تؤدي الضربات العميقة المتكررة من الإعدادات السيئة إلى تقصير العمر الافتراضي.
- تجاهل فقدان الكابل في أنظمة 12 فولت، تؤدي الكابلات الطويلة أو الرفيعة إلى انخفاض الجهد. ويمكن أن يؤدي ذلك إلى جانب الطقس البارد إلى خداع الأجهزة للاعتقاد بأن البطارية فارغة.
إذا كنت تتذكر شيئاً واحداً فقط إعادة التشغيل عادةً ما تكون الإعدادات + الأسلاك قبل أن تكون كيميائية.
التحقق السريع من ملاءمة المشروع (الموافقة/عدم الموافقة)
الصوديوم الأيوني مرشح قوي إذا كان بإمكانك تحديد هذه المربعات:
- هل تنخفض درجة حرارة الموقع إلى أقل من -5 درجة مئوية (23 درجة فهرنهايت)?
- هل الموقع غير مراقب أو مكلفة للزيارة؟
- هل تحتاج إلى نظام 12 فولت التي تناسب العبوات القياسية؟
إذا كانت الإجابة بـ "نعم" على ما سبق، فمن المحتمل أن تكون أيونات الصوديوم هي أفضل طريق لك للمضي قدمًا.
هل تريد أسرع انتقال/عدم انتقال؟ أرسل هذا في رسالة واحدة
- درجة الحرارة الدنيا
- نوع ضميمة البطارية (صندوق عمود/خزانة/داخلية)
- الطاقة الشمسية الكهروضوئية + طراز وحدة التحكم
- قائمة الأحمال (متوسط وات + الذروة/الزيادة)
- طول الكابل + المقياس
سنخبرك ما الذي سيعمل، وما الذي يجب تغييره، وإعدادات وحدة التحكم التي يجب استخدامها.
الخاتمة
يمكن لبطارية أيونات الصوديوم سد فجوة الشتاء مع إمكانية الشحن تحت الصفر و دورة حياة عالية الإمكانات-لكن مواقع المراقبة عن بُعد لا تنجح على الكيمياء وحدها. فهي تنجح بالاعتماد على نقاط الضبط الصحيحة، وحدود التيار المعقولة، والأسلاك التي لا تخرب نظام 12 فولت.
لذا لا تقامر على الإعدادات المسبقة. لا تنسخ ملف تعريف AGM وتأمل. أرسل لنا ملف تعريف الحمولة وطراز وحدة التحكم. اتصل بنا - كامادا باور بصفتك الشركة المصنعة لبطاريات أيونات الصوديوم في الصينيمكننا توفير بطارية صوديوم-أيون 12 فولت مطابقة لظروف النشر الخاصة بك - بدءًا من استراتيجية الشحن البارد لنظام إدارة التبريد إلى نقاط ضبط وحدة التحكم وعامل الشكل - حتى لا يكون وقت التشغيل في الشتاء مفاجأة موسمية.
الأسئلة الشائعة
هل يمكن شحن أيونات الصوديوم -20 درجة مئوية بدون سخان؟
يمكن -عندما تكون الحزمة ونظام إدارة المحرك (BMS) مصممة لذلك ويكون تيار الشحن محدودًا بشكل مناسب. تعتمد الحدود الدقيقة على طراز البطارية وظروف موقعك. شاركنا الحد الأدنى من درجة الحرارة، والطاقة الكهروضوئية/وحدة التحكم، والأحمال، وسنتأكد من ملاءمتها.
هل أحتاج إلى وحدة تحكم MPPT "صوديوم" خاصة "صوديوم"؟
عادةً لا. تحتاج إلى وحدة تحكم تتيح لك ضبط الفولتية المخصصة وحدود تيار الشحن. إذا كان مقفلًا على الإعدادات المسبقة (AGM/GEL/Lithium) بدون تعديل، فهو ليس الأداة المناسبة للموثوقية في الطقس البارد.
لماذا يتم إعادة تشغيل نظام الكاميرا الشمسية الخاص بي ليلاً في الشتاء؟
في معظم الأحيان يكون تباطؤ الجهد الناجم عن البطاريات الباردة، والأحمال الزائدة، وفقدان الكابل - بالإضافة إلى إعداد LVD مرتفع جدًا أو غير مطابق للحمل. قياس الجهد عند الحملوليس فقط في وحدة التحكم.
هل 12 فولت 100 أمبير كافية لكاميرات المراقبة + جهاز التوجيه؟
في كثير من الأحيان نعم للمواقع الصغيرة، ولكن ذلك يعتمد على متوسط الحمولة, الاندفاعوعدد ساعات الشمس الشتوية التي تحصل عليها. تساعد الرياضيات السريعة، لكن التحديد الحقيقي للحجم يحتاج إلى قائمة الأحمال ودرجة الحرارة الدنيا.