Uvod
Solarne ulične svetilke so postale bistvena infrastruktura tako v oddaljenih regijah kot v mestih. Vendar jih že dolgo napajajo svinčene baterije, ki predstavljajo dobro znane izzive:
- Kratka življenjska doba-pogosto jih je treba zamenjati po 1-3 letih, kar povečuje stroške in zahteve po delu;
- Slabo delovanje pri nizkih temperaturah-njihova zmogljivost se pod lediščem močno zmanjša, kar pogosto povzroči nenadne izpade;
- Veliko breme vzdrževanja-redni cikli zalivanja, čiščenja in izravnave polnjenja porabljajo vire.
V dobi zelene energije in pametnih mest si prizadevamo za boljše rešitve za baterije. Na spletni strani 12V 100Ah natrijevo-ionska baterija izstopa. Njegove ključne prednosti.ravna krivulja praznjenja pri nizkih temperaturah, dolga življenjska doba (>4.000 ciklov)in relativno majhna teža (približno 13,5 kg)-je smiselna nadgradnja infrastrukture za solarno razsvetljavo.
V tem članku se poglobljeno ukvarjamo z scenariji sončne ulične razsvetljave, v katerem raziskuje, kako ta natrijevo-ionska baterija izpolnjuje zahteve na terenu in kaj morajo vedeti integratorji, trgovci in odločevalci.
Pet ključnih zahtev glede baterije in bolečih točk pri solarnih uličnih svetilkah
Solarne ulične svetilke imajo za svoje baterijske sisteme posebne zahteve. Tukaj je pet najpomembnejših zahtev in kako jih svinčevo-kislinske baterije težko izpolnjujejo:
1. Stabilnost pri hladnem zagonu in praznjenju
Pri temperaturi -10 °C ali nižji se zmogljivost svinčevih akumulatorjev zmanjša za 30-50%, kar vodi do pogostih nočnih izpadov, zlasti v severnem podnebju ali v mestih z visokimi nadmorskimi višinami. Natrijevo-ionska baterija zanesljivo deluje do Temperatura praznjenja -20 °C s spletno stranjo . stabilna napetosts čimer se izognete nenadnim padcem napajanja.
2. Dolga življenjska doba cikla (≥4.000 ciklov)
Cilj številnih projektov je 5-7 let delovanja z minimalnim vzdrževanjem. Svinčevo-kislinske baterije običajno zdržijo 500-1.000 ciklov, medtem ko natrijevo-ionske baterije zagotavljajo dolga življenjska doba do 4.000 ciklov, kar znatno podaljša intervale zamenjave baterije.
3. Majhno vzdrževanje in daljinsko spremljanje
Zaradi oddaljenih lokacij je redno servisiranje drago. Idealna baterija mora biti nezahtevna za vzdrževanje in diagnosticiranje na daljavo, da se preprečijo obiski na kraju samem. Vgrajena pametni BMS ščiti pred prekomernim polnjenjem, prekomernim praznjenjem, prekomernim tokom in previsoko temperaturo ter podpira komunikacijske protokole, kot je CAN/RS485, za upravljanje na daljavo.
4. Omejitve glede prostornine in teže baterije
Različne zasnove svetilk imajo omejen notranji prostor. Obsežne svinčeve ali litijeve celice morda ne bodo ustrezale brez preoblikovanja. Ta natrijevo-ionska baterija ima kompaktna velikost (363 × 212 × 230 mm) in tehta le približno 13,5 kg, približno 40% lažji od enakovrednih svinčevo-kislinskih baterij, kar olajša vgradnjo in zmanjša konstrukcijsko obremenitev.
5. Zaščitna stopnja (IP65 ali višja)
V zunanjih okoljih je baterija izpostavljena prahu, dežju in celo nevihtam. Baterija mora biti popolnoma odporna proti vdoru v notranjost in mora biti zaščitena pred vremenskimi vplivi. Naša baterija ima naslednje značilnosti Stopnja vodotesnosti in odpornosti na prah IP65, kar zagotavlja zanesljivo delovanje v težkih zunanjih razmerah.
Preglednica 1: Tipične aplikacije in problematične točke baterij za sončno ulično razsvetljavo
| Scenarij uporabe | Trenutna šibkost baterije | Potrebna je kritična zmogljivost baterije |
|---|
| Območja z zimskim mrazom | Svinčeva kislina odpove pri temperaturi pod -10 °C | Hladen zagon, stabilno praznjenje (z možnostjo -20 ℃) |
| Oddaljena gorska območja | Pogosto vzdrževanje, brez lokalnih tehnikov | Visoka življenjska doba ciklov (≥4000 ciklov), brez vzdrževanja |
| Visoka vlažnost ali obalna območja | Korozija, degradacija tesnil | Vodotesno in protiprašno ohišje IP65 |
| Kompaktne naprave vse-v-enem | Omejen prostor, težke baterije | Visoka gostota energije, kompaktna velikost (363 × 212 × 230 mm) |
| Dolgotrajna osvetlitev (več kot 10 ur na noč) | Počasno polnjenje, majhna globina praznjenja | Hitro polnjenje/praznjenje (maksimalni tok polnjenja 50 A), učinkovita poraba energije |
Omejitve svinčevo-kislinskega in litij-železovega fosfata za solarno razsvetljavo
Tako svinčeve kot litijeve baterije imajo svoje mesto, vendar ima vsaka od njih pomanjkljivosti pri uporabi v sončni ulični razsvetljavi.
- Svinčeva kislina:
- Zagotavlja nizko zmogljivost v hladnem vremenu.
- Zaradi omejene življenjske dobe je potrebna pogosta zamenjava.
- Še vedno je težka in odvisna od vzdrževanja, kar povečuje splošne stroške delovanja.
- Litijev železov fosfat (LiFePO₄):
- Ponuja boljšo življenjsko dobo ciklov (4.000-6.000 ciklov) in temperaturno območje.
- Vendar je bistveno težji in dražji.
- Dodatna zapletenost zasnove; monterji morajo pogosto spreminjati montažo in toplotno upravljanje.
To pušča prostor natrijevim ionom, da ponudijo uravnoteženo alternativo.
Tabela 2: Primerjava zmogljivosti tipov baterij
| Parameter | Svinčevo-kislinski | LiFePO₄ | 12V 100Ah natrij-ionski |
|---|
| Življenjski cikel | 500-1,000 | 4,000-6,000 | ≥ 4,000 |
| Delovanje pri nizkih temperaturah | Slaba | Dobro | Odlično (zmožnost praznjenja -40 ℃) |
| Teža | Težki | Težje | Lahka (~13,5 kg, ~40% lažja od svinčeve kisline) |
| Vzdrževanje | Visoka | Nizka | Zelo nizko |
| Stroški | Nizka | Visoka | Zmerno |
| Ocena zaščite | Spreminja se | Spreminja se | IP65 Vodotesnost in odpornost na prah |
12V 100Ah natrijevo-ionska baterija: Osnovne tehnične lastnosti in prednosti, specifične za posamezno lokacijo
Tu izpostavljamo funkcije, ki so najpomembnejše za integratorje ali določevalce:
- Pametni BMS - Zagotavlja zaščito pred prekomernim polnjenjem/praznjenjem, nadzor temperature in vmesnike prek CAN/RS485. Omogoča spremljanje na daljavo in opozarjanje na napake, kar je ključnega pomena za nenadzorovane naprave.
- Lahka zasnova - Tehta približno 13,5 kg, približno 40% lažji od enakovrednih svinčevo-kislinskih akumulatorjev. To je pomembno za napeljave z omejenimi dovoljenimi obremenitvami.
- Odlično delovanje pri nizkih temperaturah - Brezhibno deluje z temperatura praznjenja do -40 °C in priporočeno polnjenje do -20°C, kar zagotavlja zanesljivost v težkih podnebnih razmerah.
- Dolga življenjska doba cikla - Zagotavlja pričakovano življenjsko dobo, ki presega 4.000 ciklovkar pomeni 7-10 let ali več običajne uporabe, kar znatno zmanjša stroške obratovanja in vzdrževanja.
- Zaščita IP65 - Popolnoma zatesnjeno za preprečevanje vdora prahu in vlage - obvezno pri vsakem projektu zunanje razsvetljave.
- Kompaktne dimenzije - 363 × 212 × 230 mm ustreza večini predalčkov za baterije solarnih svetilk z minimalnimi spremembami ali brez njih.
- Vzporedna in serijska skalabilnost - Podpira do 4 zaporedno in 4 vzporedno (4S4P) konfiguracije. To omogoča nastavitve z višjo napetostjo ali zmogljivostjo brez ogrožanja stabilnosti, kar je še posebej uporabno za modularne sisteme razsvetljave ali sisteme razsvetljave z visokim povpraševanjem.
Ta kombinacija je ključnega pomena za vseh pet bolečih točkzato je kemija na osnovi natrija zelo primerna za sončne ulične svetilke.
Globoka analiza ujemanja: Vrste sončne svetlobe in natrijevo-ionske baterije
4.1 Nove občinske ulične svetilke LED (s podstavkom za baterijo)
Scenarij in vprašanja:
- Nahajajo se v hladnih regijah.
- V prostornem podstavku je nameščena baterija, vendar lahko prevelika teža vpliva na stabilnost stebra in delo pri namestitvi.
- Pogosto vzdrževanje povzroča draga in nevarna terenska dela.
Baterija se prilega:
- Delovanje pri hladnem praznjenju do -40°C rešuje težave z zanesljivostjo v zimskem času.
- Majhna teža (~13,5 kg) olajša namestitev in izravnavo obremenitve.
- Dolga življenjska doba (≥4000 ciklov) zmanjša število ponovnih obiskov.
- Sistem BMS zagotavlja varno in nadzorovano delovanje na polju.
- Stopnja zaščite IP65 ščiti elektroniko v podstavku pred vdorom prahu in vode.
4.2 Sončne luči za komercialne namene/parkirišča
Scenarij in vprašanja:
- Visokozmogljiva dioda LED zahteva trajno praznjenje čez noč.
- Na voljo je veliko prostora za osnovo, vendar se mora baterija pri dnevni svetlobi hitro polniti in delovati enakomerno.
- Minimalno število osebja na lokaciji daje prednost diagnostiki na daljavo.
Baterija se prilega:
- Visoka hitrost polnjenja/praznjenja omogoča daljši čas delovanja; največji neprekinjeni tok polnjenja 50A pri >0 °C.
- Sistem BMS z daljinskim nadzorom zgodaj odkrije okvare.
- Kompaktna velikost in hitra namestitev zmanjšujeta čas izpada in delo.
4.3 Integrirane visokozračne sončne luči
Scenarij in vprašanja:
- Tanki/kompaktni predali za baterije so v notranjosti palice.
- Omejitve višine zahtevajo tesno prileganje baterij.
- Varnost je ključnega pomena - puščanje ali okvara na vrhu stebra sta nesprejemljiva.
Baterija se prilega:
- 363 × 212 × 230 mm ustreza večini kletnih prostorov z visokimi stebri, ki podpirajo ≥ 360 × 210 × 230 mm.
- Lahka teža zmanjšuje obremenitev nosilca.
- Samodejno spremljanje BMS ohranja zdravje baterije.
- Tesnjenje IP65 preprečuje vdor vlage zaradi dežja ali čiščenja.
4.4 Preglednica za ujemanje velikosti prostora za baterije za sončne ulične svetilke
| Vrsta svetlobe | Velikost prostora za baterijo (mm) | Velikost natrijeve baterije (363 × 212 × 230 mm) | Verjetnost prileganja | Opombe |
|---|
| Občinske luči LED (osnovno ohišje) | ≥ 380 × 220 × 240 | 363 × 212 × 230 | Da, dobra soba | Enostavna namestitev |
| Solarne luči za parkirišča/plazove | ≥ 370 × 215 × 230 | 363 × 212 × 230 | Da | Idealno za razsvetljavo velikih površin |
| Vgrajene luči z visokim steblom | ≥ 360 × 210 × 230 | 363 × 212 × 230 | Verjetno, preverite višino | Morda bo potrebna manjša prilagoditev |
| Prenosne/malenkostne napeljave | < 350 × 200 × 200 | 363 × 212 × 230 | Ne | Prevelika za kompaktne modele |
| Stare majhne občinske luči | < 360 × 200 × 210 | 363 × 212 × 230 | Ne | Potrebna je baterija po meri ali modifikacija napeljave |
Združljivost namestitve in nasveti za integracijo na terenu
Pri načrtovanju namestitve bodite pozorni na naslednje podrobnosti:
5.1 Optimizacija prostora v ohišju baterije
- Če je prostora malo, dodajte manjši podaljšek na podstavek, uporabite zunanjo škatlo za baterije ali spremenite obliko pritrdilnih točk.
- Vedno načrtujte prostor za pretok zraka okoli baterije; kopičenje toplote vpliva na življenjsko dobo, čeprav imajo natrijevo-ionske baterije razmeroma dobro toplotno stabilnost.
5.2 Ožičenje in združljivost krmilnikov
- Natrijevo-ionski podporniki BMS CAN, RS485in UART.
- Prepričajte se, da lahko krmilnik za polnjenje sončne energije ali krmilna plošča ulične razsvetljave bere podatke BMS ali da sta združljiva.
- Da bi se izognili težavam z vlago, pravilno uporabljajte priključke, kot so M12, RJ45 ali vodoodporni terminali.
5.3 Prilagoditev na terenu in varne prakse
- Priključite zaporedno: zemljo, pozitivni tok, komunikacijske linije BMS in nato glavno linijo.
- Upoštevajte specifikacije navora za vijake M8, da se izognete zrahljanju zaradi vibracij.
- Pred popolnim zagonom preizkusite z navidezno obremenitvijo in 24 ur spremljajte napetost baterije, temperaturo in notranjo upornost.
Zaključek
Spletna stran 12V 100Ah natrijeva ionska baterija zagotavlja praktično in na terenu preverjeno učinkovitost za sisteme sončne ulične razsvetljave. Zaradi odpornosti na mraz do -40 °C, dolge življenjske dobe več kot 4 000 ciklov ter lahke in kompaktne konstrukcije se brez težav vključi v širok nabor solarnih svetilk. Njegov pametni BMS omogoča diagnostiko na daljavo, medtem ko podpora konfiguraciji 4S4P oblikovalcem sistemov omogoča dodatno prilagodljivost pri povečanju zmogljivosti ali napetosti.
Kamada Power je vrh proizvajalci natrijevih ionskih baterij na Kitajskem, ki podpira prilagojene rešitve za sončno ulično razsvetljavo Natrijevo ionsko baterijo.
Če želite nadgraditi ali zgraditi projekte solarne razsvetljave v občinah, na parkiriščih ali območjih brez omrežja, stik z družbo kamada power našo ekipo strokovnjakov za baterije, da bi raziskali, kako ta raztopina natrijevo-ionske baterije ustreza vašim ciljem.