Johdanto
Aurinkoenergialla toimivista katuvaloista on tullut olennainen infrastruktuuri sekä syrjäseuduilla että kaupunkialueilla. Ne ovat kuitenkin pitkään toimineet lyijyakkujen voimanlähteenä, ja niihin liittyy tunnettuja haasteita:
- Lyhyt elinikä-ne on usein vaihdettava 1-3 vuoden kuluttua, mikä lisää sekä kustannuksia että työvoiman tarvetta;
- Huono suorituskyky alhaisissa lämpötiloissa-niiden kapasiteetti laskee dramaattisesti pakkasen alapuolella, mikä aiheuttaa usein äkillisiä katkoksia;
- Korkea ylläpitotaakka-Säännöllinen kastelu, puhdistus ja tasauslatausjaksot kuluttavat resursseja.
Vihreän energian ja älykkäiden kaupunkien aikakaudella pyrimme parempiin akkuratkaisuihin. Osoitteessa 12V 100Ah natrium-ioniakku erottuu edukseen. Sen tärkeimmät vahvuudet-tasainen matalan lämpötilan purkautumiskäyrä, pitkä käyttöikä (>4,000 sykliä)ja suhteellisen kevyt (noin 13,5 kg).-tehdä siitä elinkelpoinen päivitys aurinkovalaistusinfrastruktuuriin.
Tämä artikkeli sukeltaa syvälle aurinko katuvalo skenaarioita, jossa selvitetään, miten tämä natriumioniakku täyttää kentän vaatimukset ja mitä integraattoreiden, jälleenmyyjien ja päätöksentekijöiden on tiedettävä.
Viisi keskeistä akkuvaatimusta ja kipupistettä aurinkokadun valaisimissa
Aurinkokatuvalot asettavat ainutlaatuisia vaatimuksia akkujärjestelmille. Tässä on viisi tärkeintä vaatimusta ja miten lyijyhappoakkujen on vaikea täyttää niitä:
1. Kylmäkäynnistys- ja purkausvakaus
-10 °C:ssa tai sen alapuolella lyijyhappokapasiteetti romahtaa 30-50%, mikä johtaa usein yöaikaisiin sähkökatkoksiin erityisesti pohjoisessa ilmastossa tai korkeissa kaupungeissa. Natrium-ioniakku toimii luotettavasti jopa lämpötilaan -20°C purkauslämpötila kanssa vakaa jännite, mikä auttaa välttämään äkilliset tehonpudotukset.
2. Pitkä syklin kestoikä (≥4,000 sykliä)
Monissa hankkeissa tavoitteena on 5-7 vuoden käyttöikä minimaalisella ylläpidolla. Lyijyakut kestävät tyypillisesti 500-1 000 sykliä, kun taas natriumioniakut tarjoavat pitkä käyttöikä jopa 4 000 sykliä, mikä pidentää huomattavasti akun vaihtoväliä.
3. Vähäinen huolto ja etävalvonta
Syrjäiset sijainnit tekevät säännöllisestä huollosta kallista. Ihanteellinen akku tarvitsee sekä vähäistä huoltoa että etädiagnostiikkaa, jotta vältytään matkoilta paikan päälle. Sisäänrakennettu älykäs BMS suojaa ylilataukselta, ylipurkaukselta, ylivirralta ja ylilämpötilalta, ja tukee tietoliikenneprotokollia, kuten CAN/RS485, etähallintaa varten.
4. Akkukotelon tilavuus- ja painorajoitukset
Eri valaisinmalleissa on rajoitetusti sisätilaa. Suurikokoiset lyijy- tai litiumkennot eivät välttämättä sovi ilman uudelleensuunnittelua. Tässä natriumioniakussa on kompakti koko (363 × 212 × 230 mm) ja painaa vain noin 13,5 kg, suunnilleen 40% kevyempi kuin vastaavat lyijyakut., mikä helpottaa asennusta ja vähentää rakenteellista kuormitusta.
5. Suojausluokka (IP65 tai korkeampi)
Ulkoilmaolosuhteissa akku altistuu pölylle, sateelle ja jopa myrskyille. Akun on kestettävä täysin sisäänpääsyä ja oltava tiivis säältä. Akun ominaisuudet IP65 vesi- ja pölytiivisluokitus, mikä takaa luotettavan suorituskyvyn ankarissa ulko-olosuhteissa.
Taulukko 1: Aurinkokatuvalojen tyypilliset sovellukset ja akun kipupisteet
| Sovellusskenaario | Nykyinen akun heikkous | Akun kriittinen suorituskyky tarvitaan |
|---|
| Talviset kylmät alueet | Lyijyakut eivät toimi alle -10 °C:n lämpötilassa | Kylmäkäynnistys, vakaa purkaus (-20 ℃) |
| Syrjäiset vuoristoalueet | Usein toistuva ylläpito, ei paikallisia teknikkoja | Korkea syklin kestoikä (≥4000 sykliä), huoltovapaa. |
| Korkea kosteus tai rannikkoalueet | Korroosio, tiivisteiden hajoaminen | IP65 vesi- ja pölytiivis kotelo |
| Kompaktit all-in-one-valaisimet | Rajoitettu tila, raskaat akut | Suuri energiatiheys, kompakti koko (363×212×230mm). |
| Pitkäaikainen valaistus (10+ tuntia yössä) | Hidas latautuminen, alhainen purkautumissyvyys. | Nopea lataus/purku (maksimilatausvirta 50A), tehokas energiankäyttö. |
Lyijyhappo- ja litium-rautafosfaattipolttoaineiden rajoitukset aurinkovalaistuksessa
Sekä lyijy- että litiumakuilla on paikkansa, mutta molemmilla on haittapuolensa, kun niitä käytetään aurinkoenergialla toimivassa katuvalaistuksessa.
- Lyijyakut:
- Tarjoaa alhaisen kylmän sään kapasiteetin.
- Vaatii usein vaihtoja rajoitetun käyttöiän vuoksi.
- Se on edelleen raskas ja huoltotarpeinen, mikä lisää toiminnan yleiskustannuksia.
- Litium-rautafosfaatti (LiFePO₄):
- Tarjoaa paremman syklin keston (4 000-6 000 sykliä) ja paremman lämpötila-alueen.
- Se on kuitenkin huomattavasti painavampi ja kalliimpi.
- Lisää suunnittelun monimutkaisuutta; asentajien on usein muutettava kiinnitystä ja lämmönhallintaa.
Tämä jättää tilaa natriumionille, joka tarjoaa tasapainoisen vaihtoehdon.
Taulukko 2: Akkutyyppien suorituskyvyn vertailu
| Parametri | Lyijyhappo | LiFePO₄ | 12V 100Ah natrium-ioni |
|---|
| Syklin käyttöikä | 500-1,000 | 4,000-6,000 | ≥ 4,000 |
| Matalan lämpötilan suorituskyky | Huono | Hyvä | Erinomainen (-40 ℃ purkautumiskyky) |
| Paino | Raskas | Raskaampi | Kevyt (~13,5 kg, ~40% kevyempi kuin lyijyhappoakku). |
| Huolto | Korkea | Matala | Erittäin alhainen |
| Kustannukset | Matala | Korkea | Kohtalainen |
| Suojausluokitus | Vaihtelee | Vaihtelee | IP65 vedenpitävä ja pölytiivis |
12V 100Ah natriumioniakku: Akkukohtaiset edut: Keskeiset tekniset ominaisuudet ja paikkakohtaiset edut
Tässä korostamme ominaisuuksia, joilla on eniten merkitystä integraattoreille ja suunnittelijoille:
- Älykäs BMS - Se huolehtii ylilataus-/purkaussuojasta, lämpötilan seurannasta ja liitännöistä CAN/RS485:n kautta. Se mahdollistaa etävalvonnan ja vikailmoitukset - elintärkeää valvomattomissa asennuksissa.
- Kevyt rakenne - Painaa noin 13,5 kg, noin 40% kevyempi kuin vastaavat lyijyakut. Tällä on merkitystä valaisimissa, joissa on tiukat kuormitusrajat.
- Erinomainen suorituskyky alhaisissa lämpötiloissa - Toimii sujuvasti tyhjennyslämpötila jopa -40°C ja latausta suositellaan alaspäin -20°C, mikä takaa luotettavuuden ankarissa ilmasto-olosuhteissa.
- Pitkä käyttöikä - Sen odotettu käyttöikä ylittää 4,000 sykliämikä tarkoittaa 7-10 vuoden tai pidempää käyttöikää, mikä vähentää merkittävästi käyttö- ja huoltokustannuksia.
- IP65-suojaus - Täysin suljettu pölyn ja kosteuden pääsyn estämiseksi - välttämätön kaikissa ulkovalaistusprojekteissa.
- Kompaktit mitat - 363 × 212 × 230 mm sopii useimpiin aurinkovalaisimien akkukoteloihin vähäisin muutoksin tai ilman muutoksia.
- Rinnakkais- ja sarjaskaalautuvuus - Tukee jopa 4 sarjassa ja 4 rinnakkain (4S4P) kokoonpanot. Tämä mahdollistaa korkeamman jännitteen tai kapasiteetin asetukset vakaudesta tinkimättä, mikä on erityisen hyödyllistä modulaarisissa tai suuren kysynnän valaistusjärjestelmissä.
Kriittisesti tämä yhdistelmä käsittelee seuraavia asioita kaikki viisi kipupistettä, joten natriumpohjainen kemia sopii erinomaisesti aurinkokäyttöön tarkoitettuihin katuvaloihin.
Syvä täsmäysanalyysi: Solar Light Types & Sodium-Ion Battery: Solar Light Types & Sodium-Ion Battery: Solar Light Types & Sodium-Ion Battery
4.1 Uudet kunnalliset LED-katuvalot (akkukotelolla varustetut)
Skenaario ja kysymykset:
- Sijaitsee kylmillä alueilla.
- Tilava jalusta sisältää akun, mutta ylipaino voi vaikuttaa napojen vakauteen ja asennustyöhön.
- Usein toistuva huolto aiheuttaa kalliita ja vaarallisia kenttätöitä.
Akku sopii:
- Kylmäpurkauksen suorituskyky jopa -40°C ratkaisee talven luotettavuusongelmat.
- Kevyt paino (~13,5 kg) helpottaa asennusta ja kuorman tasapainottamista.
- Pitkä käyttöikä (≥4000 sykliä) vähentää uusintakäyntejä.
- BMS varmistaa turvallisen, valvotun kenttäkäytön.
- IP65-luokitus suojaa alustan sisällä olevaa elektroniikkaa pölyltä ja veden tunkeutumiselta.
4.2 Kaupalliset / pysäköintialueiden aurinkovalot
Skenaario ja kysymykset:
- Suuritehoinen LED vaatii jatkuvaa purkautumista yön yli.
- Käytettävissä on suuri alustatila, mutta akun on latauduttava nopeasti päivänvalossa ja sen on toimittava tasaisesti.
- Vähäinen henkilökunnan määrä paikan päällä suosii etädiagnostiikkaa.
Akku sopii:
- Nopea lataus/purku tukee pidempiä käyttöaikoja; maksimi jatkuva latausvirta. 50A >0 °C:ssa.
- Etävalvontaan perustuva BMS havaitsee viat ajoissa.
- Kompakti koko ja nopea asennus minimoivat seisokkiajan ja työmäärän.
4.3 Integroidut korkeamastoiset aurinkovalot
Skenaario ja kysymykset:
- Ohuet/kompaktit akkulokerot sijaitsevat napan sisällä.
- Korkeusrajoitukset edellyttävät tiiviisti sopivia akkuja.
- Turvallisuus on kriittistä - vuotoja tai vikoja ei voida hyväksyä.
Akku sopii:
- 363 × 212 × 230 mm sopii useimpiin korkeamastoisiin kellareihin, jotka tukevat ≥360 × 210 × 230 mm.
- Keveys vähentää kiinnitykseen kohdistuvaa rasitusta.
- Automaattinen BMS-valvonta säilyttää akun kunnon.
- IP65-tiivistys estää kosteuden pääsyn sateesta tai puhdistuksesta.
4.4 Solar Street Lights -akkuosastojen koon vastaavuustaulukko
| Valon tyyppi | Akkulokeron koko (mm) | Natriumpatterin koko (363×212×230 mm) | Sovittamisen todennäköisyys | Huomautukset |
|---|
| Kunnalliset LED-valot (pohjakotelo) | ≥ 380 × 220 × 240 | 363 × 212 × 230 | Kyllä, hyvä huone | Helppo asennus |
| Aukio/pysäköinti aurinkovalot | ≥ 370 × 215 × 230 | 363 × 212 × 230 | Kyllä | Ihanteellinen suuren alueen valaistukseen |
| Integroidut suurmastovalot | ≥ 360 × 210 × 230 | 363 × 212 × 230 | Todennäköisesti, tarkista korkeus | Pieni säätö voi olla tarpeen |
| Kannettavat/pienet valaisimet | < 350 × 200 × 200 | 363 × 212 × 230 | Ei | Liian suuri kompakteihin malleihin |
| Vanhantyyliset pienet kunnalliset valot | < 360 × 200 × 210 | 363 × 212 × 230 | Ei | Vaatii mukautetun akun tai kiinnitysmodin |
Asennusyhteensopivuus ja vinkkejä kentän integrointiin
Kun suunnittelet käyttöönottoa, kiinnitä huomiota seuraaviin yksityiskohtiin:
5.1 Akkukotelon tilan optimointi
- Jos tilaa on niukasti, voit lisätä alustaan pienen jatkeen, käyttää ulkoista akkukoteloa tai muotoilla kiinnityspisteet uudelleen.
- Suunnittele aina ilmavirtausvara akun ympärille; lämmön kertyminen vaikuttaa akun käyttöikään, vaikka natriumioniakut ovatkin suhteellisen lämpöstabiileita.
5.2 Johdotus ja ohjaimen yhteensopivuus
- Natrium-ioni BMS tukee CAN, RS485ja UART.
- Varmista, että aurinkolataussäätimesi tai katuvalojen ohjauskorttisi pystyy lukemaan BMS-tietoja tai on yhteensopiva.
- Käytä M12-, RJ45- tai vedenpitäviä liittimiä oikein kosteusongelmien välttämiseksi.
5.3 Kentän säätö ja turvalliset käytännöt
- Kytke peräkkäin: maadoitus, positiivinen, BMS-viestintäjohdot ja sitten pääjohto.
- Noudata M8-pulttien vääntömomenttiarvoja, jotta vältetään tärinän aiheuttama löystyminen.
- Testaa tyhjäkuormalla ja seuraa akun jännitettä, lämpötilaa ja sisäistä vastusta 24 tunnin ajan ennen täyttä käyttöönottoa.
Päätelmä
The 12V 100Ah natriumioniakku tarjoaa käytännöllisen ja kenttäkokemuksen osoittaman suorituskyvyn aurinkokennojen katuvalaistusjärjestelmissä. Se toimii kylmänkestävästi jopa -40 °C:n lämpötilaan asti, sen pitkä, yli 4 000 syklin kestoikä sekä kevyt ja kompakti rakenne mahdollistavat sen, että se voidaan integroida saumattomasti monenlaisiin aurinkovalaisimiin. Sen älykäs BMS mahdollistaa etädiagnostiikan, ja 4S4P-konfiguraatiotuki antaa järjestelmäsuunnittelijoille lisää joustavuutta kapasiteetin tai jännitteen skaalaukseen.
Kamada Power on huippu natriumioniakkujen valmistajat Kiinassa, joka tukee räätälöityjä aurinko katuvalo Natriumioniakku ratkaisuja.
Jos haluat päivittää tai rakentaa aurinkovalaistusprojekteja kunnissa, pysäköintialueilla tai verkon ulkopuolisilla alueilla, ota yhteyttä kamada poweriin akkuasiantuntijatiimimme tänään selvittääksesi, miten tämä natrium-ioniakkuliuos sopii tavoitteisiisi.