Inledning
Gatubelysning med solceller har blivit en viktig infrastruktur i både avlägsna regioner och stadsområden. De har dock länge drivits med blybatterier, vilket innebär välkända utmaningar:
- Kort livslängd-De behöver ofta bytas ut efter 1-3 år, vilket ökar både kostnaderna och arbetsinsatsen;
- Dålig prestanda vid låga temperaturer-Deras kapacitet sjunker dramatiskt under fryspunkten, vilket ofta leder till plötsliga avbrott;
- Hög underhållskostnad-regelbunden bevattning, rengöring och utjämning av laddningscykler tär på resurserna.
I en tid som präglas av grön energi och smarta städer strävar vi efter bättre batterilösningar. Vårt 12V 100Ah natriumjonbatteri sticker ut. Dess viktigaste styrkorplatt urladdningskurva vid låg temperatur, lång cyklingslivslängd (>4.000 cykler), och relativt låg vikt (ca 13,5 kg)-gör den till en lönsam uppgradering av infrastrukturen för solcellsbelysning.
Denna artikel dyker djupt in i scenarier för gatubelysning med solenergiVi utforskar hur detta natriumjonbatteri uppfyller fältkraven och vad integratörer, återförsäljare och beslutsfattare behöver veta.
Fem viktiga batterikrav och smärtpunkter i solcellsbelysning för gatubelysning
Gatubelysning med solceller ställer unika krav på batterisystemen. Här är de fem viktigaste kraven och hur bly-syra kämpar för att uppfylla dem:
1. Stabilitet vid kallstart och urladdning
Vid -10°C eller lägre sjunker kapaciteten hos blybatterier med 30-50%, vilket leder till frekventa strömavbrott nattetid, särskilt i nordliga klimat eller i stora städer. Natriumjonbatteriet fungerar tillförlitligt ner till -20°C urladdningstemperatur med stabil spänningvilket hjälper till att undvika plötsliga strömavbrott.
2. Lång livslängd (≥4.000 cykler)
Många projekt siktar på 5-7 års drift med minimalt underhåll. Blybatterier håller vanligtvis 500-1.000 cykler, medan natriumjonbatterier ger en livslängd på lång livslängd upp till 4.000 cyklervilket avsevärt förlänger batteriets bytesintervall.
3. Lågt underhåll och fjärrövervakning
Avlägsna platser gör regelbunden service dyr. Det perfekta batteriet kräver både lågt underhåll och fjärrdiagnostik för att förhindra resor till platsen. Den inbyggda smart BMS skyddar mot överladdning, överurladdning, överström och övertemperatur och har stöd för kommunikationsprotokoll som CAN/RS485 för fjärrhantering.
4. Begränsningar av batterilådans volym och vikt
Olika armaturkonstruktioner har begränsat invändigt utrymme. Skrymmande bly-syra- eller litiumceller kanske inte får plats utan omkonstruktion. Detta natriumjonbatteri har en kompakt storlek (363 × 212 × 230 mm) och väger endast ca 13,5 kg, ungefär 40% lättare än motsvarande bly-syra-batteriervilket underlättar installationen och minskar belastningen på konstruktionen.
5. Skyddsklassning (IP65 eller högre)
I utomhusmiljöer utsätts batteriet för damm, regn och till och med stormar. Det måste vara helt motståndskraftigt mot inträngning och förseglas mot väder och vind. Vårt batteri har följande egenskaper IP65 vattentät och dammtät klassning, vilket garanterar tillförlitlig prestanda under tuffa utomhusförhållanden.
Tabell 1: Typiska tillämpningar för solcellsbelysning och batteriproblem
| Tillämpningsscenario | Batteriets nuvarande svaghet | Kritisk batteriprestanda behövs |
|---|
| Vinterkalla områden | Bly-syra slutar fungera under -10°C | Kallstart, stabil urladdning (-20 ℃ möjlig) |
| Avlägsna platser i bergstrakter | Kräver ofta underhåll, inga lokala tekniker | Hög cykellivslängd (≥4000 cykler), underhållsfri |
| Hög luftfuktighet eller kustområden | Korrosion, nedbrytning av tätningar | IP65 vattentät och dammtät kapsling |
| Kompakta allt-i-ett-armaturer | Begränsat utrymme, tunga batterier | Hög energitäthet, kompakt storlek (363×212×230 mm) |
| Långvarig belysning (10+ timmar per natt) | Långsam uppladdning, lågt urladdningsdjup | Snabb laddning/urladdning (max laddningsström 50A), effektiv energianvändning |
Begränsningar för bly-syra och litiumjärnfosfat för solbelysning
Både bly-syra- och litiumbatterier har sin plats, men båda har nackdelar när de används i solcellsbaserad gatubelysning.
- Bly-syra:
- Ger låg kapacitet i kalla väderförhållanden.
- Kräver täta byten på grund av begränsad livslängd.
- Fortfarande tung och underhållskrävande, vilket höjer driftskostnaderna.
- Litiumjärnfosfat (LiFePO₄):
- Bättre cykellivslängd (4.000-6.000 cykler) och temperaturintervall.
- Den är dock betydligt tyngre och dyrare.
- Komplicerar konstruktionen; installatörer behöver ofta ändra montering och värmehantering.
Detta lämnar utrymme för natriumjon att erbjuda ett balanserat alternativ.
Tabell 2: Jämförelse av batteritypernas prestanda
| Parameter | Bly-syra | LiFePO₄ | 12V 100Ah Natrium-Ion |
|---|
| Livscykel | 500-1,000 | 4,000-6,000 | ≥ 4,000 |
| Prestanda vid låga temperaturer | Dålig | Bra | Utmärkt (-40 ℃ urladdningsförmåga) |
| Vikt | Tung | Tyngre | Lätt (~13,5 kg, ~40% lättare än bly-syra) |
| Underhåll | Hög | Låg | Mycket låg |
| Kostnad | Låg | Hög | Måttlig |
| Skyddsklassning | Varierande | Varierande | IP65 vattentät och dammtät |
12V 100Ah natriumjonbatteri: Tekniska kärnegenskaper och platsspecifika fördelar
Här lyfter vi fram de funktioner som är viktigast för integratörer och specifikatörer:
- Smart BMS - Den hanterar överladdnings-/urladdningsskydd, temperaturövervakning och gränssnitt via CAN/RS485. Den möjliggör fjärrövervakning och felvarningar - viktigt för obevakade installationer.
- Lättviktsdesign - Väger cirka 13,5 kg, ungefär 40% lättare än motsvarande blybatterier. Detta är viktigt för armaturer med snäva belastningsgränser.
- Utmärkt prestanda vid låga temperaturer - Fungerar smidigt med utloppstemperatur ner till -40°C och laddning rekommenderas ner till -20°Cvilket garanterar tillförlitlighet i tuffa klimat.
- Lång livslängd - Den levererar förväntad livslängd som överstiger 4.000 cyklervilket innebär 7-10 år eller mer av typisk användning, vilket avsevärt minskar drift- och underhållskostnaderna.
- IP65-skydd - Helt förseglad för att förhindra att damm och fukt tränger in - ett måste för alla utomhusbelysningsprojekt.
- Kompakta mått - 363 × 212 × 230 mm passar de flesta batterifack för solcellslampor med minimal eller ingen modifiering.
- Skalbarhet i parallell- och seriekoppling - Stöder upp till 4 i serie och 4 parallellt (4S4P) konfigurationer. Detta möjliggör konfigurationer med högre spänning eller kapacitet utan att kompromissa med stabiliteten, vilket är särskilt användbart för modulära belysningssystem eller belysningssystem med hög efterfrågan.
Denna kombination är av avgörande betydelse för alla fem smärtpunktervilket gör natriumbaserad kemi till en övertygande matchning för gatubelysning med solceller.
Analys av djup matchning: Olika typer av solcellsljus och natriumjonbatterier
4.1 Ny kommunal LED-gatubelysning (med basmonterat batterihus)
Scenario och frågeställningar:
- Ligger i kalla regioner.
- Den rymliga basen rymmer batteriet, men övervikt kan påverka stolpens stabilitet och installationsarbetet.
- Frekvent underhåll utlöser kostsamma och farliga fältarbeten.
Batteri passar:
- Kallavladdningsprestanda ner till -40°C löser problem med tillförlitlighet under vintern.
- Låg vikt (~13,5 kg) underlättar installation och lastbalansering.
- Lång livslängd (≥4000 cykler) minskar antalet återkommande besök.
- BMS garanterar säker och övervakad fältdrift.
- IP65-klassning skyddar elektroniken inuti basen från damm och vatteninträngning.
4.2 Solcellsbelysning för kommersiella ändamål/parkeringar
Scenario och frågeställningar:
- Högeffekts-LED kräver långvarig urladdning över natten.
- Det finns gott om plats, men batteriet måste laddas snabbt i dagsljus och fungera stabilt.
- Minimalt med personal på plats, föredrar fjärrdiagnostik.
Batteri passar:
- Höghastighetsladdning/urladdning ger längre körtider; max kontinuerlig laddningsström 50A vid >0°C.
- BMS med fjärrövervakning upptäcker fel tidigt.
- Kompakt storlek och snabb installation minimerar stilleståndstid och arbete.
4.3 Integrerade högmastade solcellslampor
Scenario och frågeställningar:
- Smala/kompakta batterifack finns på insidan av stolpen.
- Höjdbegränsningar kräver batterier som sitter tätt.
- Säkerheten är avgörande - läckage eller fel i toppen är oacceptabelt.
Batteri passar:
- 363 × 212 × 230 mm passar de flesta högmastade källare som stöder ≥360 × 210 × 230 mm.
- Lättvikt minskar belastningen på fästet.
- Automatisk BMS-övervakning bevarar batteriets hälsa.
- IP65-tätning förhindrar att fukt tränger in från regn eller rengöring.
4.4 Matchningstabell för batterifackets storlek för solcellslampor
| Typ av ljus | Batterifackets storlek (mm) | Natriumbatteri Storlek (363×212×230 mm) | Anpassning Sannolikhet | Anteckningar |
|---|
| Kommunala LED-lampor (bashölje) | ≥ 380 × 220 × 240 | 363 × 212 × 230 | Ja, bra rum | Enkel installation |
| Solcellsbelysning för torg/parkering | ≥ 370 × 215 × 230 | 363 × 212 × 230 | Ja | Idealisk för belysning av stora ytor |
| Integrerade högmastljus | ≥ 360 × 210 × 230 | 363 × 212 × 230 | Sannolikt, kontrollera höjden | Mindre justeringar kan behövas |
| Bärbara/små armaturer | < 350 × 200 × 200 | 363 × 212 × 230 | Nej | För stor för kompakta konstruktioner |
| Gammaldags småskalig kommunal belysning | < 360 × 200 × 210 | 363 × 212 × 230 | Nej | Kräver anpassat batteri eller armaturmod |
Tips för installationskompatibilitet och fältintegration
När du planerar driftsättningen ska du vara uppmärksam på följande detaljer:
5.1 Optimera utrymmet för batterilådan
- Om utrymmet är begränsat kan du lägga till en liten förlängning till basen, använda en extern batterilåda eller omforma monteringspunkterna.
- Planera alltid luftflödet runt batteriet; värmeutveckling påverkar livslängden, även om natriumjonbatterier har relativt god termisk stabilitet.
5.2 Kabeldragning och styrenhetskompatibilitet
- Natriumjon BMS-stöd CAN, RS485, och UART.
- Se till att din laddningsregulator för solenergi eller styrkort för gatubelysning kan läsa BMS-data eller förblir kompatibel.
- Använd kontakter som M12, RJ45 eller vattentäta plintar på rätt sätt för att undvika fuktproblem.
5.3 Fältjustering och säkra rutiner
- Anslut i tur och ordning: jord, pluspol, BMS-kommunikationsledningar, sedan huvudledning.
- Uppfyll vridmomentspecifikationerna för M8-bultar för att undvika vibrationslossning.
- Testa med dummybelastning och övervaka batterispänning, temperatur och internresistans i 24 timmar innan full driftsättning.
Slutsats
Den 12V 100Ah natriumjonbatteri ger praktisk och fältbeprövad prestanda för solcellsbaserade gatubelysningssystem. Med köldtålig drift ned till -40°C, en lång livslängd på över 4.000 cykler och en lätt och kompakt konstruktion kan den integreras sömlöst i ett brett utbud av solcellsarmaturer. Det smarta BMS-systemet möjliggör fjärrdiagnostik, medan 4S4P-konfigurationsstöd ger systemkonstruktörer ytterligare flexibilitet för kapacitets- eller spänningsskalning.
Kamada Power är en topp tillverkare av natriumjonbatterier i Kina, som stöder skräddarsydda lösningar för natriumjonbatterier för solcellslampor.
Om du vill uppgradera eller bygga solcellsbelysningsprojekt i kommuner, på parkeringsplatser eller i zoner utanför elnätet, kontakta kamada power vårt team av batteriexperter idag för att utforska hur detta natriumjonbatterilösning passar dina mål.