Innledning
Gatelys basert på solenergi har blitt en viktig infrastruktur både i avsidesliggende strøk og i urbane områder. Likevel har de lenge vært drevet av blybatterier, noe som byr på velkjente utfordringer:
- Kort levetid-de må ofte skiftes ut etter 1-3 år, noe som øker både kostnader og arbeidskrav;
- Dårlig ytelse ved lave temperaturer-kapasiteten deres synker dramatisk under frysepunktet, noe som ofte fører til plutselige strømbrudd;
- Høy vedlikeholdsbyrde-regelmessig vanning, rengjøring og utjevning av ladesykluser tapper ressurser.
I en tid der grønn energi og smarte byer står i fokus, streber vi etter bedre batteriløsninger. Det 12 V 100 Ah natriumionbatteri skiller seg ut. Dens viktigste styrkerflat utladningskurve ved lav temperatur, lang sykluslevetid (>4 000 sykluser), og relativt lav vekt (ca. 13,5 kg)-gjør det til en levedyktig oppgradering av solcellebelysningens infrastruktur.
Denne artikkelen dykker dypt ned i scenarier for solcelledrevet gatelysVi ser nærmere på hvordan dette natriumionbatteriet oppfyller kravene i felten, og hva integratorer, forhandlere og beslutningstakere trenger å vite.
Fem viktige batterikrav og smertepunkter i solcellebelysning
Solcellebelysning stiller unike krav til batterisystemene. Her er de fem viktigste kravene, og hvordan blybatterier sliter med å oppfylle dem:
1. Kaldstart- og utladningsstabilitet
Ved -10 °C eller lavere kollapser blybatterikapasiteten med 30-50%, noe som fører til hyppige strømbrudd om natten, spesielt i nordlige strøk eller i høyereliggende byer. Natrium-ion-batteriet fungerer pålitelig ned til -20 °C utløpstemperatur med stabil spenningog bidrar til å unngå plutselige strømbrudd.
2. Lang sykluslevetid (≥4 000 sykluser)
Mange prosjekter tar sikte på 5-7 års drift med minimalt vedlikehold. Blybatterier holder vanligvis i 500-1 000 sykluser, mens natriumionbatterier gir en lang sykluslevetid på opptil 4 000 sykluser, noe som forlenger intervallene for batteribytte betraktelig.
3. Lite vedlikehold og fjernovervåking
Avsidesliggende steder gjør regelmessig service dyrt. Det ideelle batteriet trenger både lite vedlikehold og fjerndiagnostisering for å unngå reparasjoner på stedet. Det innebygde smart BMS beskytter mot overladning, overutladning, overstrøm og overtemperatur, og støtter kommunikasjonsprotokoller som CAN/RS485 for fjernstyring.
4. Begrensninger i batteriboksens volum og vekt
Ulike armaturdesign gir begrenset innvendig plass. Store bly- eller litiumceller får kanskje ikke plass uten ombygging. Dette natrium-ion-batteriet har en kompakt størrelse (363 × 212 × 230 mm) og veier bare ca. 13,5 kg, omtrent 40% er lettere enn tilsvarende blybatterier, noe som gjør det enklere å montere og reduserer den strukturelle belastningen.
5. Beskyttelsesgrad (IP65 eller høyere)
I utendørs miljøer utsettes batteriet for støv, regn og til og med stormer. Det må være helt motstandsdyktig mot inntrengning og tette mot vær og vind. Batteriene våre har følgende egenskaper IP65 vanntett og støvtett klassifisering, noe som sikrer pålitelig ytelse under tøffe utendørsforhold.
Tabell 1: Typiske bruksområder for solcellebelysning og batteripunkter
| Søknadsscenario | Batteriets nåværende svakhet | Behov for kritisk batteriytelse |
|---|
| Vinterkalde områder | Bly-syre svikter under -10 °C | Kaldstart, stabil utladning (-20 °C) |
| Avsidesliggende fjellområder | Hyppig vedlikehold, ingen lokale teknikere | Høy sykluslevetid (≥4000 sykluser), vedlikeholdsfri |
| Høy luftfuktighet eller kystnære områder | Korrosjon, nedbrytning av tetninger | IP65 vanntett og støvtett kapsling |
| Kompakte alt-i-ett-armaturer | Begrenset plass, tunge batterier | Høy energitetthet, kompakt størrelse (363 × 212 × 230 mm) |
| Langtidsbelysning (10+ timer per natt) | Langsom oppladning, lav utladningsdybde | Rask lading/utlading (maks ladestrøm 50A), effektiv energibruk |
Begrensninger ved bruk av bly-syre og litiumjernfosfat til solcellebelysning
Både bly- og litiumbatterier har sin plass, men begge har sine ulemper når de brukes i solcellebelysning.
- Bly-syre:
- Gir lav kapasitet i kaldt vær.
- Krever hyppige utskiftninger på grunn av begrenset levetid.
- Fortsatt tung og vedlikeholdskrevende, noe som øker driftskostnadene.
- Litiumjernfosfat (LiFePO₄):
- Gir bedre sykluslevetid (4 000-6 000 sykluser) og temperaturområde.
- Kommer imidlertid betydelig tyngre og dyrere.
- Kompliserer designet; installatører må ofte endre montering og termisk styring.
Dette gir rom for natriumion som et balansert alternativ.
Tabell 2: Sammenligning av batterityper og ytelse
| Parameter | Bly-syre | LiFePO₄ | 12V 100Ah Natrium-Ion |
|---|
| Livssyklus | 500-1,000 | 4,000-6,000 | ≥ 4,000 |
| Ytelse ved lave temperaturer | Dårlig | Bra | Utmerket (-40 °C utladningskapasitet) |
| Vekt | Tung | Tyngre | Lett (~13,5 kg, ~40% lettere enn blybatterier) |
| Vedlikehold | Høy | Lav | Svært lav |
| Kostnader | Lav | Høy | Moderat |
| Beskyttelsesgrad | Varierer | Varierer | IP65 vanntett og støvtett |
12 V 100 Ah natriumionbatteri: Sentrale tekniske egenskaper og stedsspesifikke fordeler
Her fremhever vi de funksjonene som er viktigst for integratorer og spesifikatorer:
- Smart BMS - Den håndterer beskyttelse mot overladning/utladning, temperaturovervåking og grensesnitt via CAN/RS485. Den muliggjør fjernovervåking og feilvarsling - avgjørende for ubemannede installasjoner.
- Lettvektsdesign - Veier omtrent 13,5 kg, omtrent 40% lettere enn tilsvarende blybatterier. Dette er viktig for armaturer med stramme belastningstillatelser.
- Utmerket ytelse ved lave temperaturer - Fungerer problemfritt med utløpstemperatur ned til -40 °C og lading anbefales ned til -20°C, noe som sikrer pålitelighet i tøffe klimaer.
- Lang sykluslevetid - Den har en forventet levetid som overstiger 4 000 syklusernoe som tilsvarer 7-10 år eller mer med typisk bruk, noe som reduserer drifts- og vedlikeholdskostnadene betydelig.
- IP65-beskyttelse - Fullt forseglet for å hindre støv- og fuktinntrengning - et must for ethvert utendørs belysningsprosjekt.
- Kompakte dimensjoner - 363 × 212 × 230 mm passer til de fleste batterirom for solcellelamper med minimale eller ingen endringer.
- Parallell og seriell skalerbarhet - Støtter opptil 4 i serie og 4 i parallell (4S4P) konfigurasjoner. Dette muliggjør oppsett med høyere spenning eller kapasitet uten at det går på bekostning av stabiliteten, noe som er spesielt nyttig for modulære belysningssystemer eller systemer med høy etterspørsel.
Denne kombinasjonen er avgjørende for alle fem smertepunkternoe som gjør natriumbasert kjemi til en overbevisende match for solcellebasert gatelys.
Dyp matchende analyse: Typer solcellelys og natrium-ion-batteri
4.1 Nye kommunale LED-gatelys (med sokkelmontert batterihus)
Scenario og problemstillinger:
- Ligger i kalde områder.
- Den romslige sokkelen rommer batteriet, men overvekt kan påvirke stolpens stabilitet og installasjonsarbeidet.
- Hyppig vedlikehold utløser kostbart og risikofylt feltarbeid.
Batteripassform:
- Ytelse ved kald utladning ned til -40°C løser problemer med vinterens driftssikkerhet.
- Lav vekt (~13,5 kg) forenkler installasjon og lastbalansering.
- Lang levetid (≥4000 sykluser) reduserer antall gjentatte besøk.
- BMS sørger for sikker og overvåket drift i felten.
- IP65-klassifisering beskytter elektronikken inne i sokkelen mot støv og vanninntrengning.
4.2 Solcellelys for kommersiell bruk/parkeringsplasser
Scenario og problemstillinger:
- LED med høy effekt krever vedvarende utladning over natten.
- Det er god plass på basen, men batteriet må lades raskt i dagslys og kjøre jevnt og trutt.
- Lite personale på stedet, men foretrekker fjerndiagnostikk.
Batteripassform:
- Høye lade-/utladningshastigheter gir lengre driftstid; maksimal kontinuerlig ladestrøm 50A ved >0 °C.
- BMS med fjernovervåking oppdager feil tidlig.
- Kompakt størrelse og rask installasjon minimerer nedetid og arbeid.
4.3 Integrerte solcellelamper med høy mast
Scenario og problemstillinger:
- Slanke/kompakte batterirom er plassert på innsiden av stangen.
- Høydebegrensninger krever tettsittende batterier.
- Sikkerheten er avgjørende - lekkasjer eller svikt i mastetoppen er uakseptabelt.
Batteripassform:
- 363 × 212 × 230 mm passer til de fleste høymastede kjellere som støtter ≥360 × 210 × 230 mm.
- Lav vekt reduserer belastningen på festet.
- Automatisk BMS-overvåking opprettholder batteriets helse.
- IP65-forsegling hindrer inntrengning av fuktighet fra regn eller rengjøring.
4.4 Tabell over batteristørrelser for solcellebelysning
| Lystype | Størrelse på batterirommet (mm) | Størrelse på natriumbatteri (363 × 212 × 230 mm) | Sannsynlighet for tilpasning | Merknader |
|---|
| Kommunale LED-lys (sokkelhus) | ≥ 380 × 220 × 240 | 363 × 212 × 230 | Ja, bra rom | Enkel installasjon |
| Solcellelys for torg/parkering | ≥ 370 × 215 × 230 | 363 × 212 × 230 | Ja | Ideell for belysning av store områder |
| Integrerte høymastlys | ≥ 360 × 210 × 230 | 363 × 212 × 230 | Sannsynligvis, sjekk høyden | Mindre justeringer kan være nødvendig |
| Bærbare/små armaturer | < 350 × 200 × 200 | 363 × 212 × 230 | Nei | For stor for kompakt design |
| Gammeldagse små kommunale lys | < 360 × 200 × 210 | 363 × 212 × 230 | Nei | Krever tilpasset batteri eller armaturmodifikasjon |
Tips om installasjonskompatibilitet og feltintegrasjon
Vær oppmerksom på følgende detaljer når du planlegger distribusjonen:
5.1 Optimalisering av plass i batterihuset
- Hvis det er trangt om plassen, kan du legge til en liten forlengelse på sokkelen, bruke en ekstern batteriboks eller omforme monteringspunktene.
- Planlegg alltid luftstrømmen rundt batteriet; varmeutvikling påvirker levetiden, selv om natrium-ion-batterier har relativt god termisk stabilitet.
5.2 Kabling og kompatibilitet med kontroller
- Natrium-ion BMS støtter CAN, RS485, og UART.
- Sørg for at solcelleladeregulatoren eller styringskortet for gatelys kan lese BMS-data eller forblir kompatible.
- Bruk kontakter som M12, RJ45 eller vanntette terminaler på riktig måte for å unngå fuktproblemer.
5.3 Feltjustering og sikker praksis
- Koble til i rekkefølge: jord, positiv, BMS-kommunikasjonslinjer, deretter hovedlinje.
- Oppfyll momentspesifikasjonene for M8-bolter for å unngå at de løsner ved vibrasjon.
- Test med dummybelastning og overvåk batterispenning, temperatur og intern motstand i 24 timer før full idriftsettelse.
Konklusjon
Den 12 V 100 Ah natriumionbatteri leverer praktisk og velprøvd ytelse for solcellebaserte gatebelysningssystemer. Med kuldebestandig drift ned til -40 °C, en lang sykluslevetid på over 4000 sykluser og en lett og kompakt konstruksjon kan den integreres sømløst i et bredt spekter av solcellearmaturer. Den smarte BMS-enheten muliggjør fjerndiagnostikk, mens 4S4P-konfigurasjonsstøtte gir systemdesignere ekstra fleksibilitet for kapasitets- eller spenningsskalering.
Kamada Power er en topp produsenter av natriumionbatterier i Kina, som støtter tilpassede solcellegatelys Natriumionbatteriløsninger.
Hvis du ønsker å oppgradere eller bygge solcellebelysningsprosjekter i kommuner, på parkeringsplasser eller i områder utenfor strømnettet, kontakt kamada power vårt batteriekspertteam i dag for å utforske hvordan dette natrium-ion-batteriløsning passer dine mål.