EN

Новости

Главная>Новости>Новости

Батарея LiFePO4 - основная батарея для солнечного освещения

Время: 2021-11-03 Хиты : 25

Батарея LiFePO4 - основная батарея для солнечного освещения

图片 1

В связи с тем, что все больше и больше крупных экономик в мире амбициозно продвигаются к глобальным целям углеродной нейтральности примерно в середине века, мы наблюдаем тенденцию к росту спроса на солнечные уличные и прожекторные фонари как на доступное решение для освещения частной собственности, улиц и общественные места с эффективным светодиодным освещением. 


Аккумуляторные батареи являются одним из наиболее важных компонентов для обеспечения надежности солнечного освещения. Мы все знаем, что расположение солнечной панели так, чтобы она полностью освещалась солнцем, важно для эффективности солнечной системы. Это важно, но его эффективность также зависит от качества батарей в солнечной системе. Тип и состояние батарей определяют, как долго солнечным панелям одинакового размера нужно находиться на солнце. Некоторым батареям может потребоваться всего четыре часа солнечного света, и они будут работать всю ночь. Другим может потребоваться полный день солнечного света. 


В этой статье мы рассмотрим типы аккумуляторов для солнечного освещения. Что они собой представляют, а также плюсы и минусы этих аккумуляторов, чтобы помочь вам понять преимущества и недостатки этих аккумуляторов. 


Ni-Cd, Ni-MH и литий-ионные — три основных типа аккумуляторов, используемых в настоящее время. 


Ni-Cd, никель-кадмий. Он состоит из никеля и кадмия, сепаратора и щелочи. Это были самые популярные перезаряжаемые батареи для портативных устройств еще в 1990-х годах, но они постепенно выводятся из употребления, поскольку содержат тяжелый металл кадмий, который наносит ущерб окружающей среде. Мы не будем подробно останавливаться на этом в этой статье. 


Батарея Ni-MH очень похожа на никель-кадмиевую батарею, но она состоит из гидроксида никеля в качестве положительных электродов, сплавов, поглощающих водород (звенья), в качестве отрицательных электродов и щелочного электролита из гидроксида калия. Напряжение элемента Ni-MH аккумулятора составляет 1.2 В, а зарядное напряжение составляет около 1.6 В на элемент. При таком низком напряжении на элемент производители должны объединять несколько элементов для создания аккумуляторных блоков, чтобы увеличить их напряжение, что делает их недостаточно компактными по размеру и нерентабельными. Недостатком Ni-MH аккумуляторов является их высокая скорость саморазряда. Если вы оставите полностью заряженный Ni-MH аккумулятор на несколько месяцев, он потеряет большую часть своего заряда. Типичная Ni-MH батарея может потерять от 4 до 20% своего заряда только в первый день, а затем скорость саморазряда падает примерно до 1% в день в зависимости от температуры окружающей среды.

图片 2图片 3


Литиевая батарея для солнечных уличных фонарей становится все более и более популярным решением. Мы все знаем, что литиевые батареи по-прежнему очень дороги по сравнению с другими типами, но справедливо сказать, что они стали намного более доступными для интеграции солнечных батарей уличного освещения. За последние 6 лет стоимость литиевых батарей снизилась почти на 80%. Существуют различные типы литиевых батарей, которые можно использовать для систем солнечного уличного освещения. Наш опыт показал, что определенно лучшим решением для солнечного освещения является батарея LiFePO4.


Литий-ионные (li-ion) в настоящее время являются наиболее распространенным типом перезаряжаемых аккумуляторов для многих портативных устройств и продуктов на солнечной энергии. В старых литиевых батареях использовался металлический литий, но из-за нестабильности и проблем с безопасностью в настоящее время вместо них используются ионы лития. Литий-ионные батареи обладают большими преимуществами высокой плотности энергии и низкими эксплуатационными расходами по сравнению с Ni-Cd и Ni-MH, что делает их лучшим решением для продуктов солнечного освещения и других электронных устройств или транспортных средств.


Наиболее распространенными типами литий-ионных аккумуляторов являются литий-кобальтовые, литий-марганцевые, литий-фосфатные и NMC (литий-никель-марганцево-кобальтовые). В каждой из этих литий-ионных батарей используются разные катодные материалы, поэтому у каждой из них есть свои плюсы и минусы. Литий-кобальтовые батареи широко используются в бытовой электронике, а литий-фосфатные батареи используются в электромобилях, портативном освещении и солнечном освещении.


图片 4

                Конструкция литий-ионного аккумулятора. Источник - http://electronicdesign.com


Литий-железо-фосфатные батареи

Литий-железо-фосфатные батареи более безопасны, чем литий-кобальтовые и литий-марганцевые батареи, они имеют более длительный срок службы и могут работать с более высокими токами. Однако недостатком аккумуляторов LiFePO4 является одна из самых низких емкостей среди всех типов литий-ионных аккумуляторов. Хотя он ниже по сравнению с другими типами литий-ионных аккумуляторов, он отлично подходит для солнечных уличных фонарей или прожекторов, которые не требуют большого количества электроэнергии для питания системы.


Преимущества литий-ионного аккумулятора

  • Литий-ионные аккумуляторы имеют высокую плотность энергии, выше, чем у Ni-MH, в два раза выше, чем у Ni-Cd, и более чем в три раза выше, чем у свинцово-кислотных аккумуляторов.

  • Литий-ионные аккумуляторы имеют низкую скорость саморазряда.

  • Литий-ионные аккумуляторы не имеют эффекта памяти;

  • Литий-ионные аккумуляторы практически не требуют обслуживания, что особенно полезно для солнечного освещения;

  • Литий-ионные аккумуляторы безопасны для окружающей среды, не содержат токсичных веществ;

  • Из-за высокой плотности энергии литий-ионные аккумуляторы имеют малый вес и небольшие размеры.

  • Литий-ионные аккумуляторы позволяют быстро заряжать до полной емкости;

  • Безопасность – литий-фосфатные аккумуляторы обладают очень хорошей термической и химической стабильностью.

Недостатки литий-ионных аккумуляторов

  • Литий-ионные аккумуляторы имеют высокие производственные затраты, что приводит к высокой цене реализации.

  • Для литий-ионных аккумуляторов требуются схемы защиты для ограничения напряжения и тока и обеспечения большей безопасности;

  • Некоторые литий-ионные аккумуляторы, такие как литий-фосфатные, обеспечивают низкую скорость разряда;


Таблица сравнения удельной энергии аккумуляторной батареи

图片 5


График номинального напряжения аккумуляторной батареи

图片 6


Таблица средней емкости аккумуляторной батареи для солнечных фонарей

图片 7


Сравнительная таблица средней скорости саморазряда аккумуляторной батареи за месяц

图片 8


Сравнительная таблица приблизительного срока службы аккумуляторной батареи

图片 9


Теоретическая продолжительность жизни перезаряжаемой батареи в таблице солнечного освещения

图片 10


Сравнительная таблица диапазона температур аккумуляторной батареи

图片 11


Средняя цена на солнечные фонари с использованием определенного типа батареи

图片 12