Minden, amit tudni kell Solar Street Light akkumulátor. Itt a napelemes világítás rideg valósága: a legdrágább alkatrész nem a hardver, hanem a meghibásodott akkumulátor cseréjéhez bérelt vödrös teherautó. Ha a lámpák idő előtt meghibásodnak, a karbantartási számla a személyzet és a forgalomirányítás miatt azonnal eltörölheti a tervezett megtérülést. Az akkumulátor a rendszer "szíve", amely az autonómiát és a jövedelmezőséget is meghatározza. Ebben az útmutatóban a specifikációs lapok mögé nézünk, hogy összehasonlítsuk a vegyszereket, egy nem túl szigorú méretezési útmutatót adunk, és elmagyarázzuk az iparág LiFePO4 felé történő agresszív elmozdulását.
Kamada Power 12v 100ah Lifepo4 akkumulátor 12v 100ah Lifepo4
Mi a legjobb Solar Street Light akkumulátor?
Ha Ön egy önkormányzati pályázatra vagy egy kereskedelmi tételre pályázik, alapvetően három választási lehetősége van. Íme a gyors ítélet arról, hogy hogyan állnak össze.
Összehasonlítás: Napelemes utcai lámpa akkumulátorok kémiai összetétele
| Jellemző | Ólom-akkumulátor / Gél | Hármas lítium (NCM) | LiFePO4 (lítiumvas) |
|---|
| Ciklus életciklus | 300-500 ciklus | 800-1000 ciklus | 2000 - 6000+ ciklusok |
| Biztonság | Magas (stabil) | Alacsony (termikus elszabadulás kockázata) | Nagyon magas (stabil) |
| Hőmérséklet-tartomány | Jó hidegben, gyenge melegben | Szegény nagy melegben | Kiváló (-20°C és 60°C között) |
| Súly/méret | Nehéz / terjedelmes | Legkönnyebb / legkisebb | Könnyű / kompakt |
| Ítélet | Elavult az új projektek esetében | Kizárólag hiánypótló felhasználások | Az ipari szabvány |
Ólom-akkumulátorok és gél akkumulátorok (a "régi iskola")
Évtizedekig a gél akkumulátorok voltak a legelterjedtebbek, mert olcsóak és "elég jók" voltak.
- Előnyök: Alacsony kezdeti CAPEX. Nulla fok alatti hőmérsékleten tisztességesen teljesítenek, ha masszívan túlméretezi őket.
- Hátrányok: Hihetetlenül nehezek, ezért nagyméretű temetkezési ládát vagy erős acélketrecet igényelnek a pólus alján. Az élettartamuk a döntő; a mély ciklikusság körülbelül 2-3 év alatt megöli őket. Ráadásul sok fejlődő régióban az ólomakkumulátorok - hulladékértékük miatt - a lopás elsődleges célpontjai.
- Ítélet: Ezeket szinte minden modern önkormányzati előírásban fokozatosan kivezetik.
Hármas lítium (NCM/NCA) akkumulátorok
Ezek ugyanolyan típusú akkumulátorok, mint amilyenek a laptopban vagy a Teslában találhatók.
- Előnyök: A legnagyobb energiasűrűség. Nagyon sok energiát tudsz kis helyre pakolni.
- Hátrányok: Biztonsági kockázat. A hármas lítium magas hőmérsékleten kémiailag instabil. Egy napelemes utcai lámpatestben (amely 60°C felett is megsülhet a déli napsütésben Afrikában vagy Arizonában) ezek az akkumulátorok hajlamosak a termikus elszabadulásra - lényegében kigyulladnak. A LiFePO4-hez képest rövidebb a ciklus élettartama is.
LiFePO4 akkumulátorok (Az "arany szabvány")
A lítiumvas-foszfát (LiFePO4) a napelemes tárolás vitathatatlan királyává vált.
- Előnyök: 2000-6000 ciklusra számíthat. Ez még akkor is 7-15 évnyi üzemidőt jelent, ha minden este kisütik. Rendkívül stabil kristályszerkezetűek, ami azt jelenti, hogy még akkor sem gyulladnak ki, ha kilyukadnak vagy túlmelegednek.
- Ideális üzemi hőmérséklet: Kivételesen jól kezelik a hőt, és a megfelelő BMS-sel a hideg teleket is hatékonyan kezelik (-20 °C és 60 °C között).
- A legfontosabb tanúsítványok: Ha ömlesztve vásárol, győződjön meg arról, hogy a csomagban van-e UN38.3 (a szállítás biztonsága érdekében), IP67 (vízálló burkolat), és UL1973 (akkumulátor-rendszer biztonsági szabványok).
Miért váltják ki a LiFePO4 akkumulátorok a zselét a napelemes utcai lámpákban
Miért hajlandóak a beszerzési tisztviselők valamivel magasabb kezdeti költséget fizetni a LiFePO4-ért? Ez a TCO - Total Cost of Ownership (teljes tulajdonlási költség) kérdésére vezethető vissza.
Ciklus élettartam és ROI (teljes tulajdonlási költség)
Számoljuk ki egy 10 éves projektet.
- Gél stratégia: Az akkumulátorért $100 forintot kell fizetni. A 3. évben lemerül. Ön fizet egy új akkumulátorért + $200 munkadíjat a cseréért. Ismételje meg a 6. évben. Ismételje meg a 9. évben.
- LiFePO4 stratégia: Az akkumulátorért $200 forintot kell fizetni. Ez 10 évig működik anélkül, hogy hozzáérne.
Eredmény: Egy évtized alatt az "olcsó" zselés akkumulátor háromszor annyiba kerül, mint a LiFePO4 egység, ha a munkadíjat is figyelembe vesszük.
Kiürítési mélység (DoD) Előnyök
Ez az a hely, ahol a "névleges kapacitás" becsapja az embereket.
- Ólom-sav/gél: Ezeket soha nem szabad 50% alatt kisütni. Ha 100Ah-s gél akkumulátort vásárol, akkor gyakorlatilag csak 50Ah hasznos energia. Ha mélyebbre mész, hónapok alatt megölöd az akkumulátort.
- LiFePO4: Ezek biztonságosan lemeríthetők a 90-100%-re. Egy 100Ah LiFePO4 akkumulátor a következőket adja 100Ah hasznos energia.
- Lényeges: Ön olyan kapacitásért fizet, amelyet ólom-sav akkumulátorral nem tud felhasználni.
Méret és tömegelőnyök (szélterhelés)
A LiFePO4 nagyjából 1/3-a az ólom-akkumulátor súlyának. Ez talán nem hangzik nagy dolognak, amíg nem beszél egy statikus mérnökkel.
Öngyújtó elemek lehetővé teszik az "All-in-One" integrált kialakítást, ahol az akkumulátor közvetlenül a napelem mögött, a pólus tetején helyezkedik el. Ez kiküszöböli az akkumulátoros dobozok betemetésének szükségességét (megtakarítva a földmunkák költségeit) és csökkenti a rézvezetékek távolságát. Ráadásul a tolvajok kevésbé valószínű, hogy felmásznak egy 20 láb magas, csúszós acéloszlopra, hogy ellopjanak egy olyan akkumulátort, amelyet nem tudnak könnyen leselejtezni.
Hogyan kell méretezni egy napelemes utcai lámpa akkumulátort (lépésről lépésre)
A túlméretezés tönkreteszi a költségvetést, az alulméretezés pedig áramszüneteket okoz. Íme a mérnöki megközelítés a helyes megoldáshoz.
A méretezés legfontosabb mérőszámai
- LED teljesítmény: A lámpa tényleges teljesítménye (pl. 30 W, 60 W, 100 W). Megjegyzés: Ellenőrizze, hogy van-e dimmelési ütemterv (pl. 100% 4 órán át, majd 50% a többi órára).
- Munkaidő: Milyen hosszú az éjszaka? (Általában 10-12 óra átlagban).
- Autonómia: Ez kulcsfontosságú. Hány egymást követő felhős/esős napon kell működnie a lámpának, mielőtt az akkumulátor lemerül? Az iparági szabvány általában 3-5 nap.
Akkumulátor kapacitás (Wh) = LED teljesítmény (W) × Napi órák (h) × Autonómia napok
Szakértői tipp: A fizika nem tökéletes. A vezeték ellenállása, az MPPT-vezérlő hatástalansága és a hőmérsékletcsökkenés miatt energiát veszít. Mindig adjunk hozzá egy 1,2x puffer (20% árrés) a végső számodhoz.
Példa számítás
Méretezzünk ki egy rendszert egy parkolóprojekthez.
- Forgatókönyv: 30W LED fény
- Művelet: 10 óra éjszakánként (teljes fényerő)
- Követelmény: 3 esős nap a biztonsági mentés autonómiájából
1. lépés: A teljes energiaszükséglet kiszámítása
30W × 10 óra × 3 nap = 900Wh
2. lépés: Alkalmazza a hatékonysági puffert
900Wh × 1,2 (puffer) = 1080Wh
3. lépés: Átszámítás Amperórára (Ah)
A legtöbb napelemes utcai világítási rendszer 12,8 V (4S LiFePO4 feszültség).
1080Wh ÷ 12,8V = 84,375Ah
Eredmény: Szükséged van egy 12.8V 85Ah LiFePO4 akkumulátor (felfelé kerekítve a legközelebbi szabványos cellaméretre).
Miért kritikus a BMS a Solar Street Light akkumulátorok számára?
Nem lehet csak úgy összeforrasztani a cellákat és akkumulátorként emlegetni. Az akkumulátor-kezelő rendszer (BMS) a művelet agya.
Mi az a BMS?
A BMS egy nyomtatott áramköri lap (PCB), amely az akkumulátorcsomagba van beépítve. Figyeli a feszültséget, az áramot és a hőmérsékletet, és kapuőrként működik, hogy lekapcsolja az akkumulátort, ha a körülmények nem biztonságosak.
Kritikus védelem kültéri használatra
- Alacsony hőmérsékletű kikapcsolás: Ez az európai vagy észak-amerikai projektek esetében nem képezi vita tárgyát. Ha megpróbálja díj lítium akkumulátor, ha a cellák belső hőmérséklete fagypont (0°C) alatt van, lítiumosodást okoz, ami véglegesen tönkreteszi az akkumulátort. Egy intelligens BMS érzékeli a hideget, és leállítja a töltést, amíg a nap fel nem melegíti a csomagot.
- Túltöltés elleni védelem: A nyári csúcsidőszakban a napelemek nagyfeszültségűek lehetnek. A BMS megakadályozza, hogy a cellákat túl sok energiával "kényszerítsék", ami megakadályozza a duzzadást.
Cell Balancing
5 év alatt az egyes cellák feszültsége a csomagban eltávolodhat egymástól. A jó BMS "passzív kiegyensúlyozást" végez, energiát von el a nagyfeszültségű cellákból, hogy az egész csomag tökéletesen összehangolt maradjon. Ez a különbség a 3 évig és a 8 évig tartó akkumulátorok között.
Telepítés és karbantartás szélsőséges körülmények között
Az ipari ügyfelekkel való együttműködés során szerzett tapasztalataink szerint a környezet általában előbb megöli az akkumulátort, mint a ciklus élettartama.
Magas hő (>45°C) kezelése
A hő rontja az akkumulátor élettartamát. Ha Dubaiban vagy Arizonában telepít:
- Kerülje el a "sütőhatást": Ne szerelje az akkumulátordobozt közvetlenül a napelem hátoldalára. A panel elnyeli a hőt, és átadja azt az akkumulátornak.
- Megoldás: Használjon egy különálló, légréssel ellátott akkumulátoros dobozt, vagy szerelje fel alacsonyabbra a pólusra az árnyékban.
Fagyasztó hideg (<-20°C) kezelése
A szabványos LiFePO4 hidegben lemerülhet, de nem töltődik fel.
- 1. megoldás: Temetés. A föld nagyszerű szigetelő. Ha az akkumulátor dobozát 1 méter mélyre temetjük, az a legtöbb éghajlaton fagypont felett marad.
- Megoldás 2: Önmelegedő akkumulátorok. Ezek a fejlett csomagok a reggeli első napenergiát egy fűtőfólia működtetésére használják. Amint az akkumulátor eléri az 5°C-ot, a BMS lehetővé teszi a töltés megkezdését.
Lopásmegelőzési stratégiák
A távoli területeken az elemek elsétálnak.
- Top-of-Pole: Az akkumulátor beépítése a lámpatest házába (All-in-One) megnehezíti az ellopást vödörkocsi nélkül.
- Hardver: Használjon "Snake Eye" vagy háromszög alakú lopásgátló csavarokat, amelyekhez speciális bitek szükségesek. Azt is látjuk, hogy az ügyfelek acélketrecet hegesztenek az alapra szerelt akkumulátoros dobozok köré.
Következtetés
Az akkumulátor a rendszer megbízhatóságának legkritikusabb tényezője; az olcsó ólomsavas vagy alulméretezett egységek választása klasszikus "hamis gazdaságosság", amely a ma megtakarított filléreket a holnap karbantartásra költött ezrekért cseréli el. Az iparág határozottan a LiFePO4 akkumulátorok felé fordult a páratlan biztonság és hosszú élettartam miatt, a jövő pedig a proaktív felügyeletet biztosító, IoT-képes intelligens akkumulátorok felé mutat.
Bizonytalan az igényeit illetően? Kapcsolatfelvétel mérnöki csapat egy testreszabott napelemes utcai fény akkumulátor Az Ön éghajlatára szabott megoldás.
GYIK
Mennyi ideig tartanak a napelemes utcai lámpák akkumulátorai?
Ez nagyban függ a kémiától. Egy hagyományos ólom-sav/gél akkumulátor általában 2-3 évig bírja, mielőtt cserére szorulna. A modern LiFePO4 akkumulátorok általában 7-10 évig tartanak, köszönhetően a magas ciklikus élettartamnak (2000+ ciklus).
Lecserélhetem az ólom-savas napelemes utcai lámpa akkumulátorát lítiumra?
Igen, de általában a napelemes töltésszabályozót is ki kell cserélni. A lítium akkumulátoroknak más töltési feszültségprofiljuk van, mint az ólom-sav akkumulátoroknak. A frissítés azonban megéri a súlymegtakarítás és a hosszabb élettartam miatt.
Lehet nagyobb kapacitású (Ah) akkumulátorra frissíteni a hosszabb üzemidő érdekében?
Lehet, de "mi van, ha" nem frissíti a napelemet is? Ha az akkumulátor méretét a napelem méreteinek növelése nélkül növeli, az akkumulátor soha nem töltődik fel teljesen, különösen télen. Az akkumulátort és a panelt együtt, kiegyensúlyozott rendszerként kell méretezni.
Miért kapcsol ki a napelemes közvilágításom néhány óra után?
Ez általában annak a jele, hogy az akkumulátor leépült és elvesztette a kapacitását (gyakori a régi zselés akkumulátoroknál), vagy a napelem piszkos/árnyékos és nem termel elég energiát az akkumulátor feltöltéséhez a nap folyamán.
Mi az autonómia a napelemes közvilágításban?
Az autonómia arra utal, hogy a lámpa hány napig képes napfény nélkül (azaz esős vagy erősen felhős napokon) működni. Egy szabványos, megbízható rendszert 3-5 napos autonómiára terveztek.