Knowledge

انقلاب بی‌صدا فناوری نور خیابانی خورشیدی، روشنایی فضای باز را متحول کرده است و جایگزینی پایدار برای سیستم‌های نور خیابانی معمولی ارائه می‌کند. برخلاف چراغ‌های خیابانی قدیمی که به یک اتصال ثابت شبکه متکی هستند، این شگفت‌انگیزهای مدرن به‌طور مستقل عمل می‌کنند. با این حال، این استقلال به یک جزء مهم بستگی دارد: باتری. این قلب سیستم است و انرژی را در روز ذخیره می کند تا چراغ روشنایی را در شب تامین کند. متأسفانه، عمر طولانی پیش بینی شده برای این باتری ها اغلب به دلیل یک سری مسائل قابل پیشگیری کوتاه می شود. درک مشکلات رایجی که بر طول عمر باتری های چراغ خیابانی خورشیدی تأثیر می گذارد برای شهرداری ها، مشاغل و هر کسی که در این فناوری سبز سرمایه گذاری می کند بسیار مهم است. در حالی که یک لامپ خیابانی قدیمی ممکن است به چیزی بیش از تغییر لامپ نیاز نداشته باشد، عملکرد و طول عمر یک چراغ خیابانی خورشیدی LED معاصر مستقیماً با سلامت باتری آن مرتبط است، عنصر پیچیده‌ای که به عوامل فنی، محیطی و انسانی حساس است.

مقصر اصلی: شارژ نامناسب-چرخه تخلیه

بزرگترین تهدید برای طول عمر باتری، انحراف از پارامترهای ایده آل شارژ و دشارژ آن است. هر دو باتری‌های سرب-اسید و لیتیوم- دارای پنجره‌های عملیاتی سخت‌گیرانه هستند و فراتر از این محدودیت‌ها سریع‌ترین راه برای ایجاد خرابی زودرس است.

1.خطر شارژ بیش از حد
اسفنجی را تصور کنید که هرگز نمی تواند جذب آب را متوقف کند. در نهایت، آن را بدتر می کند. این مشابه شارژ بیش از حد است. چه چیزی باعث آن می شود؟ معمولاً یک{2}}کنترل کننده شارژ خورشیدی معیوب یا با کیفیت پایین مقصر است. کنترلرهای ارزان قیمت PWM ممکن است دچار اختلال شوند و پس از پر شدن باتری، فرآیند شارژ را خاتمه ندهند. یکی دیگر از دلایل رایج عدم تطابق سیستم است، مانند جفت کردن-پانل خورشیدی با وات بالا با یک باتری کوچک-، که باعث می شود باتری یک جریان بی وقفه را بپذیرد.

آسیب شدید است و از نظر شیمیایی{0}}خاص است:

●برای باتری‌های سرب-اسید (در بسیاری از سیستم‌ها، از جمله برخی مدل‌های قدیمی رایج است): شارژ بیش از حد باعث گرمای شدید می‌شود که منجر به تبخیر الکترولیت می‌شود. این منجر به "صفحه های خشک" می شود که به طور قابل توجهی ظرفیت را کاهش می دهد. همچنین خوردگی صفحات مثبت را تسریع می کند. باتری طراحی شده برای پنج سال در یک پروژه چراغ‌های خیابانی خورشیدی شهری متعادل-ممکن است به دلیل شارژ بیش از حد مزمن عمر آن به دو یا سه سال کاهش یابد.

●برای باتری‌های لیتیوم{0} یون (به ویژه LiFePO4، استاندارد در سیستم‌های مدرن مانند چراغ‌های خیابانی خورشیدی هوشمند): ولتاژ اضافی مواد کاتد را تجزیه می‌کند و الکترولیت را تجزیه می‌کند. این منجر به تولید گاز داخلی می شود که باعث تورم، کاهش چشمگیر ظرفیت و در موارد شدید، خطر آتش سوزی جدی می شود. یک باتری قوی LiFePO4 که دارای امتیاز 8-10 سال است می تواند تنها در عرض 4-5 سال بی استفاده شود.

2.خطرات تخلیه عمیق
اگر شارژ بیش از حد مانند پر کردن بیش از حد است، تخلیه عمیق مانند کار کردن در حالت خالی است تا زمانی که موتور مسدود شود. زمانی اتفاق می‌افتد که باتری بیش از حد ولتاژ پایین‌تر خالی می‌شود-به عنوان مثال، یک باتری 12 ولتی{3}}اسیدی که کمتر از 10.5 ولت می‌افتد. این اغلب به دلیل عدم تطابق ظرفیت ایجاد می شود، جایی که باتری برای بار بسیار کوچک است (به عنوان مثال، یک باتری 50 آمپر ساعتی یک چراغ خیابانی خورشیدی 80 واتی چراغ خیابانی LED خورشیدی را هر شب به مدت 8 ساعت تغذیه می کند). دوره‌های طولانی هوای ابری بدون ذخیره سیستم کافی یا کنترل‌کننده‌ای که قطع ولتاژ پایین{12} خود را قطع نمی‌کند نیز از مقصران رایج هستند.

پیامدها به همان اندازه مخرب هستند:

●برای باتری‌های سرب-اسید: تخلیه عمیق باعث سولفاته شدن می‌شود. کریستال های سولفات سرب روی صفحات باتری تشکیل می شوند، با گذشت زمان سخت می شوند و واکنش های الکتروشیمیایی مورد نیاز برای شارژ را مسدود می کنند. هر چرخه تخلیه عمیق می تواند به طور دائم ظرفیت باتری را 5-10٪ کاهش دهد. پس از 10 یا بیشتر از این اتفاقات، باتری ممکن است به طور جبران ناپذیری آسیب ببیند.

●برای باتری‌های لیتیومی-: در حالی که تحمل بیشتری نسبت به اسید سرب دارد، تخلیه مداوم باتری لیتیومی تا ظرفیت نزدیک به-صفر، آند را تحت فشار قرار می‌دهد. این باعث کاهش توانایی آن برای درهم‌سازی یون‌های لیتیوم می‌شود، و تعداد سیکل‌های کل را از یک 2000+ سیکل بالقوه به شاید 1000-1500 کاهش می‌دهد و عملاً عمر مفید آن را کوتاه می‌کند.

محیط نابخشوده: شرایط فوق العاده

برخلاف محیط نسبتاً کنترل شده یک چراغ خیابانی سبک قدیمی که به شبکه متصل است، باتری یک چراغ خورشیدی در جعبه ای قرار دارد که در معرض عناصر قرار دارد. عملکرد و طول عمر آن به طور ذاتی با محیط عملیاتی آن مرتبط است.

1.The Scourge of High Temperatures (>40 درجه)
دمای بالا یک قاتل خاموش است. گرما که معمولاً در آب و هوای بیابانی، مناطق گرمسیری یا صرفاً از جعبه باتری نصب شده در زیر نور مستقیم خورشید و بدون سایه با آن مواجه می‌شود، تمام واکنش‌های شیمیایی درون باتری را تسریع می‌کند.

●تأثیر: یک قانون اساسی این است که به ازای هر 10 درجه افزایش بالاتر از 25 درجه ایده‌آل، طول عمر باتری سرب{2}اسیدی نصف می‌شود و عمر باتری لیتیوم- یون تقریباً 20 درصد کاهش می‌یابد. در باتری‌های سرب{6}}اسید، گرما خوردگی صفحه و از دست دادن الکترولیت را تسریع می‌کند. برای یون لیتیوم، باعث تخریب کاتد می شود و خطر فرار حرارتی را افزایش می دهد.

2.چالش دمای پایین (< -10°C)
در آب و هوای شمالی، شرایط سرد مجموعه متفاوتی از مشکلات را ایجاد می کند. دمای سرد ظرفیت موجود باتری و توانایی آن در پذیرش شارژ را کاهش می دهد.

●تاثیر: در دمای -20 درجه، یک باتری سرب-اسیدی می‌تواند 30-50% ظرفیت خود را از دست بدهد، در حالی که یک باتری LiFePO4، اگرچه انعطاف‌پذیرتر است، ممکن است همچنان 10-20% از دست بدهد. مهمتر از آن، سرما حرکت یون را کند می کند، به این معنی که حتی اگر پنل خورشیدی در یک روز سرد و روشن انرژی تولید کند، باتری نمی تواند آن را به طور موثر جذب کند. این منجر به حالت کم شارژ مزمن می شود که می تواند منجر به سولفاته شدن در باتری های سرب اسیدی شود. علاوه بر این، یک باتری سرب اسیدی تخلیه شده در معرض خطر یخ زدگی است که می تواند بدنه آن را ترک کند و آن را به طور کامل از بین ببرد.

3.نفوذ آب و رطوبت
یک جعبه باتری بد مهر و موم شده-با درب های ترک خورده، واشرهای معیوب، یا ورودی های کابل بدون مهر و موم- دعوتی برای فاجعه است. ورود آب می‌تواند باعث اتصال کوتاه بین پایانه‌های باتری شود، که مخصوصاً برای بسته‌های لیتیوم{3}}یون خطرناک است.

●ضربه: برای باتری‌های سرب{0}اسید، رطوبت منجر به خوردگی سریع پایانه‌ها، افزایش مقاومت و اختلال در شارژ و دشارژ می‌شود. اگر آب با الکترولیت در باتری‌های سرب{2}}اسید غرق‌شده مخلوط شود، محلول را رقیق کرده و عملکرد را مختل می‌کند. برای همه باتری ها، محیط مرطوب داخل جعبه باعث خوردگی داخلی شده و طول عمر را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد.

بنیاد شکست: عدم تطابق سیستم و کیفیت پایین

یک باتری می‌تواند کیفیت بالایی داشته باشد، اما اگر سیستمی که به آن سرویس می‌دهد ضعیف طراحی شده باشد یا با اجزای ضعیف ساخته شده باشد، طول عمر آن از همان ابتدا محکوم به نابودی است. این یک تمایز اساسی بین نصب تصادفی و پروژه چراغ‌های خیابانی خورشیدی LED تجاری با مهندسی حرفه‌ای است.

1.تهدید عدم تطابق
طراحی سیستم یک عمل متعادل کننده است. اشتباهات رایج عبارتند از:

●عدم تطابق باتری در مقابل بار: استفاده از یک باتری کوچک (مثلاً 30 آمپر ساعت) با بار{4} بالا مانند یک چراغ خیابانی خورشیدی 120 واتی. این امر باتری را هر شب مجبور به چرخه تخلیه عمیق می کند.

●عدم تطابق پنل در مقابل باتری: یک پانل بزرگ و قدرتمند چراغ های خیابانی خورشیدی (200 وات) را با یک باتری کوچک (50 آمپر ساعت) جفت کنید. این پنل بیش از ظرفیت ذخیره باتری انرژی تولید می کند که منجر به شارژ بیش از حد مداوم می شود.

●تأثیر: این عدم تطابق یک چرخه معیوب از استرس ایجاد می‌کند-شارژ بیش از حد در روز، تخلیه عمیق در شب- که می‌تواند طول عمر باتری را 30 تا 40 درصد کاهش دهد.

2.نقش حیاتی کنترل کننده
کنترل کننده شارژ، مغز سیستم است. انتخاب یک کنترل‌کننده ارزان-با کیفیت پایین یک اقتصاد نادرست است. کنترل‌کننده‌های PWM ضعیف اغلب دارای تنظیم ولتاژ نادرست هستند که منجر به مشکلات شارژ بیش از حد و تخلیه عمیق می‌شود که در بالا توضیح داده شد. در مقابل، کنترل‌کننده‌های MPPT مدرن و آن‌هایی که برای سیستم‌های لامپ خیابانی خورشیدی LED القایی طراحی شده‌اند، برداشت انرژی را بهینه می‌کنند و مهمتر از همه، از باتری محافظت می‌کنند. یک کنترلر ضعیف می تواند به راحتی 2-3 سال از عمر یک باتری خوب کم کند.

3.مواد باتری ضعیف
همه باتری ها یکسان ساخته نمی شوند. بازار مملو از محصولات تقلبی یا{1}}پایین است. یک باتری سرب-اسیدی با صفحات نازک و ناخالص به سرعت در برابر سولفاته شدن تسلیم می شود. یک باتری لیتیوم{5} یونی ساخته شده با مواد کاتدی نامرغوب، عمر چرخه‌ای به شدت کاهش می‌دهد. این محصولات ضعیف اغلب تنها 50 درصد از طول عمر تبلیغاتی خود را ارائه می دهند و شهرت فناوری نور خیابانی انرژی خورشیدی را به عنوان یک کل مخدوش می کنند.

غفلت و سوء استفاده: عنصر انسانی

بسیاری از خرابی‌های باتری به دلیل نقص فنی نیست، بلکه به دلیل عدم نگهداری ساده یا مدیریت نادرست است-تضاد کامل با تصور "نصب و فراموش کردن" برخی از این فناوری.

1.پایانه های ناپاک و اتصالات ضعیف
گرد و غبار، خوردگی و اتصالات شل در پایانه های باتری مقاومت الکتریکی ایجاد می کند. این می تواند کنترل کننده را فریب دهد که فکر کند باتری ولتاژ کمتری نسبت به آنچه که هست دارد، و باعث می شود که باتری را بیش از حد شارژ کند تا به ولتاژ صحیح برسد. تعمیر و نگهداری ساده سالانه برای تمیز کردن و سفت کردن پایانه ها می تواند از این امر جلوگیری کند و عمر باتری را 1 تا 2 سال افزایش دهد.

2.بی توجهی به علائم هشدار دهنده
باتری ها اغلب قبل از از کار افتادن کامل، سیگنال های پریشانی ارسال می کنند. لامپی که به طور قابل توجهی زودتر از حد معمول کم می شود نشان دهنده کاهش ظرفیت باتری است. جعبه باتری که با لمس آن به طور غیر عادی داغ می شود، نشان دهنده شارژ بیش از حد یا شورت داخلی است. یک محفظه برآمده روی یک باتری لیتیوم{3} یونی یک هشدار مهم در مورد خرابی داخلی است. نادیده گرفتن این علائم باعث می شود که مشکلات جزئی به شکست کامل تبدیل شوند.

3.شیوه های نگهداری نادرست
نگهداری خوب-اما نادرست می‌تواند به اندازه غفلت مضر باشد. استفاده از آب لوله کشی به جای آب مقطر برای پر کردن باتری های اسیدی{2} سرب، مواد معدنی را معرفی می کند که به صفحات آسیب می رساند. تلاش برای باز کردن یک باتری مهر و موم شده ضمانت ها را باطل می کند و خطرات ایمنی ایجاد می کند. مخلوط کردن باتری‌های قدیمی و جدید در یک سیستم، باتری‌های جدید را مجبور می‌کند تا باتری‌های ضعیف را جبران کنند که منجر به خرابی زودرس آنها می‌شود.

آسیب فیزیکی و لرزش

در نهایت، تمامیت جسمانی مهم است. باتری ای که به طور ایمن در جعبه خود نصب نشده باشد، دچار لرزش دائمی ناشی از باد یا ترافیک اطراف می شود، که می تواند از نظر فیزیکی به صفحات داخلی باتری های سرب{1}}اسید آسیب برساند یا جوش های موجود در بسته های لیتیوم- را قطع کند. ضربه های خارجی ناشی از خرابکاری یا تصادفات می تواند باعث شکستگی قاب باتری شود و منجر به نشت و خرابی شود.

نتیجه گیری

تغییر از چراغ خیابانی کلاسیک به چراغ خیابانی خورشیدی مدرن نشان دهنده یک جهش تکنولوژیکی قابل توجه است. با این حال، پیچیدگی ذاتی سیستم برق خاموش{1}}شبکه، رویکردی ظریف‌تر از آنچه برای چراغ‌های خیابانی سبک قدیمی لازم است، می‌طلبد. کلید بازگشایی پتانسیل کامل این فناوری-دستیابی به طول عمر 3-7 سال برای سرب-اسید و 5{10}}10 سال برای باتری‌های LiFePO4-در رسیدگی فعالانه به مشکلات رایج نهفته است. این به معنای سرمایه گذاری بر روی قطعات با کیفیت، اطمینان از طراحی حرفه ای سیستم که مطابق با باتری، بار و پانل به درستی باشد، محافظت در برابر محیط های شدید و متعهد به تعمیر و نگهداری ساده و منظم است. با درک و کاهش این خطرات، می توان وعده روشنایی مطمئن، طولانی مدت و پایدار در فضای باز را به طور کامل محقق کرد.

 

 

برای سوالات بیشتر، لطفا از وب سایت ما دیدن کنیدwww.nszlamp.com

ایمیل بهsales@nszlamp.com

تماس بگیرید:+86 199 0658 5812 / +86 190 4568 8355 / +86(0574) 65358138

برنامه چیست:+86 199 0658 5812 / +86 190 4568 8355