Úvod
Solární pouliční osvětlení se stalo nezbytnou infrastrukturou v odlehlých oblastech i ve městech. Přesto je již dlouho napájejí olověné baterie, které představují známé problémy:
- Krátká životnost-často je třeba je vyměnit po 1-3 letech, což zvyšuje náklady i nároky na pracovní sílu;
- Špatný výkon při nízkých teplotách-jejich kapacita dramaticky klesá pod bod mrazu, což často způsobuje náhlé výpadky;
- Vysoká zátěž spojená s údržbou-Pravidelné zavlažování, čištění a vyrovnávání cyklů nabíjení vyčerpává zdroje.
V době, kdy se prosazuje zelená energie a chytrá města, usilujeme o lepší řešení baterií. Na 12V 100Ah sodíko-iontová baterie vyniká. Jeho hlavní přednosti...plochá nízkoteplotní vybíjecí křivka, dlouhá životnost při cyklování (>4 000 cyklů)a relativně nízká hmotnost (cca 13,5 kg)-představuje životaschopnou modernizaci infrastruktury solárního osvětlení.
Tento článek se zabývá scénáře solárního pouličního osvětlení, kde se dozvíte, jak tato sodíkovo-iontová baterie splňuje požadavky v terénu a co by měli vědět integrátoři, prodejci a osoby s rozhodovací pravomocí.
Pět klíčových požadavků na baterie a bolestivé body solárních pouličních svítidel
Solární pouliční osvětlení klade na své bateriové systémy jedinečné nároky. Zde je pět hlavních požadavků a způsob, jakým je olověné baterie splňují:
1. Stabilita při studeném startu a vybíjení
Při teplotě -10 °C nebo nižší klesá kapacita olověných akumulátorů o 30-50%, což vede k častým nočním výpadkům, zejména v severních klimatických oblastech nebo ve městech s vyššími teplotami. Sodíkovo-iontové baterie spolehlivě fungují až do teplot Teplota vybíjení -20 °C s stabilní napětí, což pomáhá zabránit náhlým poklesům výkonu.
2. Dlouhá životnost (≥4 000 cyklů)
Cílem mnoha projektů je 5-7 let provozu s minimální údržbou. Olověné baterie obvykle vydrží 500-1 000 cyklů, zatímco sodíkové baterie poskytují 500-1 000 cyklů. dlouhá životnost až 4 000 cyklů, což podstatně prodlužuje intervaly výměny baterií.
3. Nízké nároky na údržbu a vzdálené sledování
Pravidelný servis je kvůli odlehlé poloze nákladný. Ideální baterie musí být nenáročná na údržbu a zároveň musí mít vzdálenou diagnostiku, aby se zabránilo výjezdům na místo. Vestavěný inteligentní BMS chrání proti přebití, nadměrnému vybití, nadměrnému proudu a nadměrné teplotě a podporuje komunikační protokoly jako CAN/RS485 pro vzdálenou správu.
4. Omezení objemu a hmotnosti bateriového boxu
Různé konstrukce svítidel nabízejí omezený vnitřní prostor. Objemné olověné nebo lithiové články se nemusí vejít bez přepracování. Tato sodíko-iontová baterie má kompaktní rozměry (363 × 212 × 230 mm) a váží pouze cca 13,5 kg, zhruba 40% lehčí než ekvivalentní olověné baterie, což usnadňuje instalaci a snižuje zatížení konstrukce.
5. Stupeň krytí (IP65 nebo vyšší)
Ve venkovním prostředí je baterie vystavena prachu, dešti a dokonce i bouřkám. Musí být plně odolná proti vniknutí a utěsněná proti povětrnostním vlivům. Naše baterie se vyznačují následujícími vlastnostmi Vodotěsnost a prachotěsnost IP65, což zajišťuje spolehlivý výkon v náročných venkovních podmínkách.
Tabulka 1: Typické aplikace solárního pouličního osvětlení a slabá místa baterií
| Scénář aplikace | Aktuální slabost baterie | Potřebný kritický výkon baterie |
|---|
| Zimní chladné oblasti | Olověný akumulátor selhává při teplotách pod -10 °C | Studený start, stabilní vybíjení (možnost -20 ℃) |
| Odlehlé horské lokality | Častá údržba, žádní místní technici | Vysoká životnost (≥4000 cyklů), bezúdržbový provoz |
| Vysoká vlhkost nebo pobřežní oblasti | Koroze, degradace těsnění | Vodotěsné a prachotěsné krytí IP65 |
| Kompaktní zařízení typu "vše v jednom | Omezený prostor, těžké baterie | Vysoká hustota energie, kompaktní rozměry (363 × 212 × 230 mm) |
| Dlouhodobé osvětlení (10 a více hodin za noc) | Pomalé dobíjení, nízká hloubka vybíjení | Rychlé nabíjení/vybíjení (max. nabíjecí proud 50 A), efektivní využití energie |
Omezení olovnatých a lithium-železných fosfátů pro solární osvětlení
Olověné i lithiové baterie mají své místo, ale každá z nich má při použití v solárním pouličním osvětlení své nevýhody.
- Olověný akumulátor:
- Poskytuje nízkou kapacitu v chladném počasí.
- Vyžaduje častou výměnu kvůli omezené životnosti cyklu.
- Zůstává těžký a náročný na údržbu, což zvyšuje provozní režii.
- Fosfát lithia a železa (LiFePO₄):
- Nabízí lepší životnost (4 000-6 000 cyklů) a teplotní rozsah.
- Je však výrazně těžší a dražší.
- Zvyšuje složitost návrhu; instalatéři často musí měnit montáž a tepelné řízení.
To ponechává prostor pro sodíkové ionty, které mohou nabídnout vyváženou alternativu.
Tabulka 2: Srovnání výkonu typů baterií
| Parametr | Olověné kyseliny | LiFePO₄ | 12V 100Ah sodík-iontové |
|---|
| Životní cyklus | 500-1,000 | 4,000-6,000 | ≥ 4,000 |
| Výkon při nízkých teplotách | Špatný | Dobrý | Vynikající (vybíjecí schopnost -40 ℃) |
| Hmotnost | Těžké | Těžší | Lehký (~13,5 kg, ~40% lehčí než olověný akumulátor) |
| Údržba | Vysoká | Nízká | Velmi nízká |
| Náklady | Nízká | Vysoká | Mírná |
| Stupeň ochrany | Různé | Různé | Vodotěsnost a prachotěsnost IP65 |
12V 100Ah sodíko-iontová baterie: Základní technické vlastnosti a výhody specifické pro danou lokalitu
Zde upozorňujeme na funkce, které jsou pro integrátory nebo zadavatele nejdůležitější:
- Inteligentní systém BMS - Zvládá ochranu proti přebití/vybití, monitorování teploty a rozhraní CAN/RS485. Umožňuje vzdálené monitorování a upozornění na poruchy - důležité pro bezobslužné instalace.
- Lehká konstrukce - Váží přibližně 13,5 kg, zhruba o 40% lehčí než ekvivalentní olověné baterie. To má význam pro svítidla s omezeným přípustným zatížením.
- Vynikající výkon při nízkých teplotách - Bezproblémové fungování s teplota vybíjení až do -40 °C a doporučené nabíjení až do -20°C, což zajišťuje spolehlivost v drsných klimatických podmínkách.
- Dlouhá životnost cyklu - Poskytuje očekávanou životnost přesahující 4 000 cyklů, což znamená 7-10 let nebo více typického používání, což výrazně snižuje náklady na provoz a údržbu.
- Krytí IP65 - Plně utěsněné, aby se zabránilo vnikání prachu a vlhkosti - nutnost pro každý projekt venkovního osvětlení.
- Kompaktní rozměry - 363 × 212 × 230 mm se hodí do většiny prostorů pro baterie solárních svítidel s minimálními nebo žádnými úpravami.
- Paralelní a sériová škálovatelnost - Podporuje až 4 sériově a 4 paralelně (4S4P) konfigurace. To umožňuje nastavení vyššího napětí nebo kapacity bez ohrožení stability, což je užitečné zejména pro modulární osvětlovací systémy nebo systémy s vysokou poptávkou.
Tato kombinace je důležitá proto, že řeší všech pět bolestivých bodů, takže chemie na bázi sodíku je pro solární pouliční osvětlení přesvědčivým řešením.
Analýza hloubkového porovnávání: Typy solárních světel a sodíko-iontové baterie
4.1 Nové městské pouliční osvětlení LED (s bateriovým krytem na základně)
Scénář a problémy:
- Nachází se v chladných oblastech.
- V prostorné základně je umístěna baterie, ale její nadměrná hmotnost může ovlivnit stabilitu sloupu a pracnost instalace.
- Častá údržba vyvolává nákladné a nebezpečné práce v terénu.
Vhodnost baterie:
- Výkon při studeném vybíjení až do -40°C řeší problémy se spolehlivostí v zimě.
- Nízká hmotnost (~13,5 kg) usnadňuje instalaci a vyrovnávání zátěže.
- Dlouhá životnost (≥4000 cyklů) snižuje počet opakovaných návštěv.
- Systém BMS zajišťuje bezpečný a monitorovaný provoz na poli.
- Stupeň krytí IP65 chrání elektroniku uvnitř základny před vniknutím prachu a vody.
4.2 Solární světla pro komerční účely/parkoviště
Scénář a problémy:
- Vysoce výkonná LED vyžaduje trvalé vybíjení přes noc.
- K dispozici je velký prostor na základně, ale baterie se musí rychle nabíjet za denního světla a pracovat trvale.
- Minimální počet pracovníků na místě upřednostňuje vzdálenou diagnostiku.
Vhodnost baterie:
- Vysoká rychlost nabíjení/vybíjení podporuje delší dobu provozu; maximální trvalý nabíjecí proud 50A při teplotě >0 °C.
- Systém BMS s dálkovým monitorováním včas odhalí poruchy.
- Kompaktní rozměry a rychlá instalace minimalizují prostoje a práci.
4.3 Integrovaná solární světla s vysokým stožárem
Scénář a problémy:
- Tenké/kompaktní přihrádky na baterie se nacházejí uvnitř tyče.
- Výškové omezení vyžaduje těsně přiléhající baterie.
- Bezpečnost je kritická - úniky nebo selhání na vrcholu sloupu jsou nepřijatelné.
Vhodnost baterie:
- 363 × 212 × 230 mm se hodí do většiny sklepů s vysokým stožárem, které nesou ≥ 360 × 210 × 230 mm.
- Nízká hmotnost snižuje namáhání držáku.
- Automatické monitorování BMS zachovává stav baterie.
- Těsnění IP65 zabraňuje vniknutí vlhkosti při dešti nebo čištění.
4.4 Solární pouliční osvětlení Tabulka shody velikosti bateriového prostoru
| Typ světla | Velikost prostoru pro baterii (mm) | Velikost sodíkové baterie (363 × 212 × 230 mm) | Pravděpodobnost shody | Poznámky |
|---|
| Městská LED světla (základní kryt) | ≥ 380 × 220 × 240 | 363 × 212 × 230 | Ano, dobrý pokoj | Snadná instalace |
| Solární osvětlení náměstí/parkovišť | ≥ 370 × 215 × 230 | 363 × 212 × 230 | Ano | Ideální pro velkoplošné osvětlení |
| Integrovaná světla s vysokým stožárem | ≥ 360 × 210 × 230 | 363 × 212 × 230 | Pravděpodobně, zkontrolujte výšku | Může být nutná drobná úprava |
| Přenosná/malá svítidla | < 350 × 200 × 200 | 363 × 212 × 230 | Ne | Příliš velké pro kompaktní provedení |
| Malá obecní světla starého typu | < 360 × 200 × 210 | 363 × 212 × 230 | Ne | Vyžaduje vlastní baterii nebo úpravu svítidla |
Kompatibilita instalace a tipy pro integraci v terénu
Při plánování nasazení věnujte pozornost následujícím detailům:
5.1 Optimalizace prostoru pouzdra baterie
- Pokud máte málo místa, přidejte k základně malý nástavec, použijte externí box na baterie nebo změňte tvar montážních bodů.
- Vždy počítejte s volným prostorem pro proudění vzduchu kolem baterie; nahromaděné teplo má vliv na životnost, ačkoli sodíkové baterie mají poměrně dobrou tepelnou stabilitu.
5.2 Zapojení a kompatibilita s řídicí jednotkou
- Podporuje sodíkové iontové systémy BMS CAN, RS485a UART.
- Ujistěte se, že váš regulátor solárního nabíjení nebo řídicí deska pouličního osvětlení umí číst data BMS nebo zůstane kompatibilní.
- Používejte správně konektory, jako jsou M12, RJ45 nebo vodotěsné svorky, abyste se vyhnuli problémům s vlhkostí.
5.3 Úprava terénu a bezpečné postupy
- Připojte postupně: zem, kladný vodič, komunikační vedení BMS a poté hlavní vedení.
- Dodržujte specifikace krouticího momentu pro šrouby M8, aby nedocházelo k jejich uvolňování vlivem vibrací.
- Před úplným uvedením do provozu proveďte test s fiktivní zátěží a sledujte napětí baterie, teplotu a vnitřní odpor po dobu 24 hodin.
Závěr
Na stránkách 12V 100Ah sodíková baterie poskytuje praktický a v praxi ověřený výkon pro solární systémy pouličního osvětlení. Díky odolnosti vůči chladu až do -40 °C, dlouhé životnosti přes 4 000 cyklů a lehké, kompaktní konstrukci se snadno integruje do široké škály solárních svítidel. Jeho inteligentní systém BMS umožňuje dálkovou diagnostiku, zatímco podpora konfigurace 4S4P poskytuje projektantům systémů dodatečnou flexibilitu pro škálování kapacity nebo napětí.
Kamada Power je špičkový výrobci sodíkových iontových baterií v Číně, podporující přizpůsobená řešení solárních pouličních světelných sodíkových baterií.
Pokud chcete modernizovat nebo budovat projekty solárního osvětlení v obcích, na parkovištích nebo v zónách mimo elektrickou síť, kontakt kamada power náš tým odborníků na baterie, abyste zjistili, jak tento roztok sodíko-iontové baterie odpovídá vašim cílům.