Introducere
Felinarele solare au devenit infrastructuri esențiale atât în regiunile îndepărtate, cât și în zonele urbane. Cu toate acestea, bateriile plumb-acid le-au alimentat mult timp și prezintă provocări bine cunoscute:
- Durată de viață scurtă-trebuie înlocuite frecvent după 1-3 ani, ceea ce crește atât costurile, cât și cererea de forță de muncă;
- Performanță slabă la temperaturi scăzute-capacitatea lor scade dramatic sub nivelul de îngheț, cauzând adesea întreruperi bruște;
- Sarcină ridicată de întreținere-ciclurile regulate de udare, curățare și egalizare a încărcării consumă resurse.
Într-o eră a energiei verzi și a orașelor inteligente, ne străduim să găsim soluții mai bune pentru baterii. Cele Baterie sodiu-ion 12V 100Ah iese în evidență. Principalele sale puncte forte-curbă de descărcare plată la temperatură scăzută, durată lungă de viață (>4.000 de cicluri), și greutate relativ redusă (aproximativ 13,5 kg)-fac din acesta un upgrade viabil pentru infrastructura de iluminat solar.
Acest articol analizează în profunzime scenarii de iluminat stradal solar, care analizează modul în care această baterie sodiu-ion răspunde cerințelor din domeniu și ce trebuie să știe integratorii, distribuitorii și factorii de decizie.
Cinci cerințe cheie privind bateriile și puncte sensibile în iluminatul stradal solar
Sistemele solare de iluminat stradal impun cerințe unice sistemelor lor de baterii. Iată cele mai importante cinci cerințe și modul în care plumb-acidul se luptă să le îndeplinească:
1. Start la rece și stabilitate la descărcare
La -10°C sau mai puțin, capacitatea bateriei plumb-acid scade cu 30-50%, ceea ce duce la întreruperi frecvente în timpul nopții, în special în climatele nordice sau în orașele înalte. Bateria sodiu-ion funcționează fiabil până la -20°C temperatura de descărcare cu tensiune stabilă, ajutând la evitarea căderilor bruște de tensiune.
2. Durată lungă de viață (≥4.000 de cicluri)
Multe proiecte vizează 5-7 ani de funcționare cu o întreținere minimă. Bateriile plumb-acid durează de obicei 500-1.000 de cicluri, în timp ce bateriile sodiu-ion oferă o durată lungă de viață de până la 4.000 de cicluri, care prelungește substanțial intervalele de înlocuire a bateriei.
3. Întreținere redusă și monitorizare la distanță
Locațiile îndepărtate fac ca întreținerea periodică să fie costisitoare. Bateria ideală necesită atât întreținere redusă, cât și diagnosticare de la distanță pentru a preveni deplasările la fața locului. Bateria încorporată BMS inteligent protejează împotriva supraîncărcării, supradescărcării, supracurentului și supratemperaturii și acceptă protocoale de comunicare precum CAN/RS485 pentru gestionarea de la distanță.
4. Volumul cutiei bateriei și constrângerile de greutate
Diferitele modele de corpuri de iluminat oferă un spațiu intern limitat. Este posibil ca celulele voluminoase cu plumb-acid sau litiu să nu se potrivească fără reproiectare. Această baterie sodiu-ion are o dimensiuni compacte (363 × 212 × 230 mm) și cântărește doar aproximativ 13,5 kg, aproximativ 40% mai ușoară decât bateriile echivalente plumb-acid, ceea ce facilitează instalarea și reduce sarcina structurală.
5. Capacitate de protecție (IP65 sau mai mare)
Mediile exterioare expun bateria la praf, ploaie, chiar furtuni. Bateria trebuie să reziste complet pătrunderii și să fie etanșată împotriva intemperiilor. Caracteristicile bateriei noastre IP65 rezistent la apă și praf, care asigură performanțe fiabile în condiții exterioare dificile.
Tabelul 1: Aplicații tipice ale iluminatului stradal solar și puncte sensibile ale bateriei
| Scenariu de aplicare | Slăbiciunea actuală a bateriei | Este nevoie de performanță critică a bateriei |
|---|
| Zone de iarnă rece | Plumb-acid nu funcționează sub -10°C | Pornire la rece, descărcare stabilă (capabil -20 ℃) |
| Situri montane îndepărtate | Întreținere frecventă, fără tehnicieni locali | Durată mare de viață (≥4000 de cicluri), fără întreținere |
| Umiditate ridicată sau regiuni de coastă | Coroziune, degradarea garniturilor | Carcasă IP65 rezistentă la apă și praf |
| Corpuri compacte all-in-one | Spațiu limitat, baterii grele | Densitate energetică ridicată, dimensiuni compacte (363×212×230mm) |
| Iluminat de lungă durată (peste 10 ore pe noapte) | Încărcare lentă, adâncime mică de descărcare | Încărcare/descărcare rapidă (curent de încărcare maxim 50A), utilizare eficientă a energiei |
Limitările plumb-acid și litiu-fosfat de fier pentru iluminatul solar
Atât bateriile plumb-acid, cât și cele cu litiu își au locul lor, dar fiecare prezintă dezavantaje atunci când sunt utilizate în iluminatul stradal solar.
- Plumb-acid:
- Oferă o capacitate scăzută pe vreme rece.
- Necesită înlocuiri frecvente din cauza duratei de viață limitate.
- Rămâne greu și dependent de întreținere, crescând costurile operaționale.
- Litiu-fosfat de fier (LiFePO₄):
- Oferă o durată de viață mai bună (4.000-6.000 de cicluri) și o gamă mai largă de temperaturi.
- Cu toate acestea, vine semnificativ mai greu și mai scump.
- Adaugă complexitate proiectării; instalatorii trebuie adesea să schimbe montajul și gestionarea termică.
Acest lucru lasă loc pentru ion-sodiu pentru a oferi o alternativă echilibrată.
Tabelul 2: Compararea performanțelor tipurilor de baterii
| Parametru | Plumb-acid | LiFePO₄ | 12V 100Ah Sodiu-Ion |
|---|
| Ciclul de viață | 500-1,000 | 4,000-6,000 | ≥ 4,000 |
| Performanță la temperaturi scăzute | Slabă | Bun | Excelent (-40 ℃ capacitate de descărcare) |
| Greutate | Greu | Mai greu | Ușoară (~13,5 kg, ~40% mai ușoară decât plumb-acid) |
| Întreținere | Înaltă | Scăzut | Foarte scăzut |
| Costuri | Scăzut | Înaltă | Moderat |
| Capacitate de protecție | Variază | Variază | IP65 rezistent la apă și praf |
Baterie sodiu-ion 12V 100Ah: Trăsături tehnice de bază și avantaje specifice site-ului
Aici evidențiem caracteristicile care contează cel mai mult pentru integratori sau proiectanți:
- BMS inteligent - Gestionează protecția la supraîncărcare/descărcare, monitorizarea temperaturii și interfețele prin CAN/RS485. Acesta permite monitorizarea de la distanță și alertarea în caz de defecțiuni - vital pentru instalațiile nesupravegheate.
- Design ușor - Cântărește aproximativ 13,5 kg, cu aproximativ 40% mai ușoare decât bateriile echivalente plumb-acid. Acest lucru este important pentru instalațiile cu sarcini reduse.
- Performanță excelentă la temperaturi scăzute - Funcționează fără probleme cu temperatură de descărcare până la -40°C și încărcare recomandată până la -20°C, asigurând fiabilitatea în condiții climatice dificile.
- Ciclu de viață lung - Oferă o durată de viață așteptată care depășește 4.000 de cicluri, ceea ce se traduce prin 7-10 ani sau mai mult de utilizare tipică, ceea ce reduce semnificativ costurile de O&M.
- Protecție IP65 - Complet sigilat pentru a preveni pătrunderea prafului și a umidității - o necesitate pentru orice proiect de iluminat exterior.
- Dimensiuni compacte - 363 × 212 × 230 mm se potrivește cu majoritatea compartimentelor de baterii pentru lămpi solare cu modificări minime sau fără modificări.
- Scalabilitate paralelă și în serie - Suportă până la 4 în serie și 4 în paralel (4S4P) configurații. Acest lucru permite configurații de tensiune sau capacitate mai mari fără a compromite stabilitatea, deosebit de utile pentru sistemele de iluminat modulare sau cu cerere ridicată.
În mod esențial, această combinație abordează toate cele cinci puncte nevralgice, ceea ce face ca produsele chimice pe bază de sodiu să se potrivească perfect cu iluminatul stradal solar.
Analiză profundă de potrivire: Tipuri de lumini solare și baterii sodiu-ion
4.1 Lumini stradale municipale noi cu LED (cu carcasă pentru baterie montată la bază)
Scenariu și probleme:
- Situate în regiuni reci.
- Baza spațioasă găzduiește bateria, dar supraponderabilitatea poate afecta stabilitatea stâlpului și munca de instalare.
- Întreținerea frecventă declanșează lucrări de teren costisitoare și periculoase.
Bateria se potrivește:
- Performanță de descărcare la rece până la -40°C rezolvă problemele de fiabilitate pe timp de iarnă.
- Greutate redusă (~13,5 kg) facilitează instalarea și echilibrarea sarcinii.
- Durată lungă de viață (≥4000 cicluri) reduce vizitele repetate.
- BMS asigură o funcționare sigură și monitorizată a câmpului.
- Clasificare IP65 protejează componentele electronice din interiorul bazei de pătrunderea prafului și a apei.
4.2 Lumini solare comerciale/parcare
Scenariu și probleme:
- LED-ul de mare putere necesită descărcare susținută peste noapte.
- Este disponibil un spațiu de bază mare, dar bateria trebuie să se încarce rapid în timpul zilei și să funcționeze constant.
- Personalul redus la fața locului preferă diagnosticarea de la distanță.
Bateria se potrivește:
- Încărcarea/descărcarea cu rată ridicată asigură timpi de funcționare mai lungi; curent maxim de încărcare continuă 50A la >0°C.
- BMS cu monitorizare de la distanță detectează defecțiunile la timp.
- Dimensiunile compacte și instalarea rapidă minimizează timpii morți și munca.
4.3 Lumini solare integrate de mare înălțime
Scenariu și probleme:
- Compartimentele pentru baterii subțiri/compacte se află în interiorul polului.
- Constrângerile de înălțime necesită baterii foarte apropiate.
- Siguranța este esențială - scurgerile sau defecțiunile la vârful polului sunt inacceptabile.
Bateria se potrivește:
- 363 × 212 × 230 mm se potrivește cu majoritatea subsolurilor cu stâlpi înalți care suportă ≥360 × 210 × 230 mm.
- Greutatea redusă reduce stresul pe suport.
- Monitorizarea automată BMS menține sănătatea bateriei.
- Etanșarea IP65 previne pătrunderea umezelii din cauza ploii sau a curățării.
4.4 Solar Street Lights Tabelul de potrivire a dimensiunii compartimentului bateriei
| Tip de lumină | Dimensiunea compartimentului bateriei (mm) | Dimensiunea bateriei cu sodiu (363×212×230 mm) | Probabilitate de potrivire | Note |
|---|
| Lumini LED municipale (carcasă de bază) | ≥ 380 × 220 × 240 | 363 × 212 × 230 | Da, cameră bună | Instalare ușoară |
| Lumini solare pentru piețe/parcaje | ≥ 370 × 215 × 230 | 363 × 212 × 230 | Da | Ideal pentru iluminatul suprafețelor mari |
| Lumini integrate pentru catarge înalte | ≥ 360 × 210 × 230 | 363 × 212 × 230 | Probabil, verificați înălțimea | Poate fi necesară o ajustare minoră |
| Instalații portabile/de mici dimensiuni | < 350 × 200 × 200 | 363 × 212 × 230 | Nu | Prea mare pentru modele compacte |
| Lumini municipale mici în stil vechi | < 360 × 200 × 210 | 363 × 212 × 230 | Nu | Necesită baterie personalizată sau mod de fixare |
Compatibilitate de instalare și sfaturi de integrare pe teren
Atunci când planificați implementarea, acordați atenție următoarelor detalii:
5.1 Optimizarea spațiului pentru carcasa bateriei
- Dacă spațiul este limitat, adăugați o mică extensie la bază, utilizați o cutie de baterii externă sau remodelează punctele de montare.
- Planificați întotdeauna spațiul liber pentru fluxul de aer din jurul bateriei; acumularea de căldură afectează durata de viață, deși bateriile sodiu-ion au o stabilitate termică relativ bună.
5.2 Cablarea și compatibilitatea controlerului
- Suporturi BMS cu ioni de sodiu CAN, RS485, și UART.
- Asigurați-vă că regulatorul solar de încărcare sau placa de control a iluminatului stradal poate citi datele BMS sau rămâne compatibil.
- Utilizați corect conectori precum M12, RJ45 sau terminale impermeabile pentru a evita problemele legate de umiditate.
5.3 Reglare pe teren și practici sigure
- Conectați secvențial: masă, pozitiv, linii de comunicare BMS, apoi linia principală.
- Respectați specificațiile de cuplu pentru șuruburile M8 pentru a evita slăbirea prin vibrații.
- Testați cu sarcină falsă și monitorizați tensiunea, temperatura și rezistența internă a bateriei timp de 24 de ore înainte de punerea în funcțiune completă.
Concluzie
The Baterie cu ioni de sodiu de 12V 100Ah oferă performanțe practice și dovedite pe teren pentru sistemele solare de iluminat stradal. Cu o funcționare rezistentă la frig până la -40°C, o durată lungă de viață de peste 4.000 de cicluri și o construcție ușoară și compactă, se integrează perfect într-o gamă largă de instalații solare. BMS-ul său inteligent permite diagnosticarea de la distanță, în timp ce suportul de configurare 4S4P oferă proiectanților de sisteme flexibilitate suplimentară pentru scalarea capacității sau a tensiunii.
Kamada Power este un top producători de baterii cu ioni de sodiu în China, susținând soluții personalizate de baterii cu ioni de sodiu pentru iluminatul stradal solar.
Dacă doriți să modernizați sau să construiți proiecte de iluminat solar în municipalități, zone de parcare sau zone fără rețea, contact kamada power echipa noastră de experți în baterii astăzi pentru a explora modul în care acest soluție de baterie sodiu-ion se potrivește cu obiectivele dumneavoastră.