Күн сәулелі көше шамы батареясының төмен кернеудегі ажырау мәселесі | Нұсқаулық
Инфрақұрылым менеджерлері, электр инженерлері және муниципалды жарықтандыру мердігерлері үшін, күн сәулелі көше шамы батареясының төмен кернеудегі ажырау мәселесі— бұл түнде шамдардың жанбауына немесе мерзімінен бұрын сөніп қалуына әкелетін жалпы пайдалану ақауы. Төмен кернеуде ажырату (LVD) — күн батареясын зарядтау контроллеріндегі қорғаныс функциясы, ол батарея кернеуі алдын ала белгіленген шектен (әдетте 12V LiFePO₄ үшін 10,8В, 12V Li-ion үшін 11,0В немесе қорғасын-қышқылды батареялар үшін 10,5В) төмендеген кезде жүктемені (жарықдиодты шамды) ажыратып, терең разрядтың және батареяның тұрақты зақымдануының алдын алады. LVD дұрыс іске қосылмағанда — не тым ерте (кедергі келтіретін ажырату) немесе мүлде іске қосылмағанда (батареяның шамадан тыс разряды) — көше шамы маңызды уақытта жарық бермей қалады. Бұл нұсқаулық LVD мәселелерін диагностикалау үшін электртехникалық принциптерді қолданады: сымдардағы кернеудің төмендеуі, батарея химиясына сәйкес келмейтін LVD шектері, температура компенсациясының ауытқуы және батареяның қартаюы (сыйымдылықтың төмендеуі). Сатып алу менеджерлері реттелетін LVD, дұрыс батарея сыйымдылығы және қашықтан бақылау функциялары бар контроллерлерді таңдап, шағымдарды болдырмауды үйренеді.
Күн батареясының төмен кернеуінен ажырату мәселесі дегеніміз не
Theкүн сәулелі көше шамы батареясының төмен кернеудегі ажырау мәселесікүн батареясының заряд контроллеріндегі төмен кернеу ажырату (LVD) тізбегінің кез келген ақаулығы немесе дұрыс конфигурацияланбауы нәтижесінде шамның күтілгендей жұмыс істемеуін білдіреді. Дұрыс жұмыс істейтін жүйеде контроллер батарея кернеуін үздіксіз бақылайды. Кернеу LVD орнатылған мәннен (мысалы, 12В LiFePO₄ батареясы үшін 10,8В) төмендегенде, контроллер жүктеме релесін ашып, батарея зарядын оның қызмет ету мерзімі үшін сақтайды. Күн заряды жеткілікті болып, кернеу қайта қосу кернеуіне (мысалы, 12,6В) көтерілгеннен кейін, контроллер қуатты қалпына келтіреді. Мәселелер мына жағдайларда туындайды: (1) LVD орнатылған мәні батарея химиясы үшін тым жоғары (мысалы, LiFePO₄ үшін 11,5В, ол әлі де 30% сыйымдылыққа ие), бұл қалыпты жағдайда да шамдардың ерте сөнуіне әкеледі; (2) LVD ажыратылмай, батареяның шамадан тыс разрядталуына (<9В) және тұрақты зақымдануына жол береді; (3) ұзын тұрақты ток сымдарындағы кернеудің төмендеуі контроллердің нақты батарея терминалдарынан төмен кернеуді көруіне әкеліп, жалған LVD іске қосылуына себеп болады; (4) температураны түзету қателері (қорғасын-қышқылды батареялар үшін) орнатылған мәнді дұрыс емес көтереді немесе төмендетеді. Инженерия және сатып алу үшін LVD параметрлерін түсіну күн аз кезеңдерде де 3-5 түн автономияны қамтамасыз ету және батареяны мерзімінен бұрын ауыстыруды болдырмау (бір шамға $200-600 тұрады) үшін өте маңызды.
Күн батареясының шамдарының аккумуляторының төмен кернеуде ажырату мәселесінің техникалық сипаттамалары
Диагностикалау үшін күн сәулелі көше шамы батареясының төмен кернеудегі ажырау мәселесі LVD параметрлері мен аккумулятор сипаттамаларын білу қажет. Төмендегі кестеде аккумулятор химиясы бойынша типтік мәндер көрсетілген.
| Параметр | Типтік мән (12 В номиналды жүйе) | Инженерлік маңыздылығы |
|---|---|---|
| LVD орнату нүктесі (ажырату кернеуі) – LiFePO₄ (литий темір фосфаты) | 10,6 – 11,0 В (2,65-2,75 В/элемент) (реттелетін, ұсынылады) | Тым жоғары (>11,2В) 30-40% пайдаланылмайтын сыйымдылықты қалдырады → мерзімінен бұрын өшіру. Тым төмен (<10,0В) шамадан тыс разряд пен элементтердің зақымдалу қаупін тудырады. BMS параметрлеріне сәйкес келуі керек. |
| LVD орнату нүктесі – Li-ion (NMC / үштік) | 10,5 – 11,0 В (3,0-3,1 В/элемент) (реттелетін) | Li-ion элементтері шамадан тыс разрядқа сезімтал; 2,8В/элементтен (жалпы 8,4В) төмен кесу қайтымсыз мыс қаптамасын тудырады. LVD консервативті түрде орнатыңыз. – |
| LVD орнату нүктесі – Қорғасын-қышқылды (AGM, Gel, су басқан) | 10.5 – 11.0 В (әдеттегі бекітілген) температуралық компенсациямен (-30 мВ/°C бір ұяшыққа) | Температуралық өтемақысыз бекітілген LVD суықта шамадан тыс разрядқа (орнату нүктесі тым төмен) немесе ыстықта жалған ажыратуға (орнату нүктесі тым жоғары) әкеледі. – |
| LVD қайта қосу кернеуі (қалпына келтіру) – барлық химиялық құрамдар үшін) | 12.6 – 13.2 В (батареяға байланысты) – | Контроллерде гистерезис болуы керек (1.5-2.0 В). Егер қайта қосу тым төмен болса (мысалы, 11.5 В), батарея жылдам қосулы-өшірулі циклге (шаттерлеу) түсіп, релелер мен жарықдиодты драйверді зақымдауы мүмкін. – |
| Батареяның шамадан тыс разрядтан қорғанысы (BMS қосалқы) – | LiFePO₄ BMS ажыратуы: 8.0-8.8 В (2.0-2.2 В/ұяшық) (соңғы шара) – | Егер контроллердің LVD дұрыс жұмыс істесе, BMS ажыратуы ешқашан болмауы керек. Егер BMS ажыратса, батарея өлі болып көрінеді (0 В) BMS қалпына келтірілгенге дейін (қолмен немесе зарядтау арқылы). – |
| Сымдардағы максималды кернеу төмендеуі (батареядан контроллерге дейін) – | Толық жүктемеде <0.2 В (номиналдың ≤3%) – | Кернеу төмендеуі >0.5 В болса, контроллер жалған төмен кернеуді көреді → LVD мерзімінен бұрын ажырайды. Үлкен қималы сымды қолданыңыз (мысалы, 10А, 5м қашықтық үшін 6 AWG). – |
| Температуралық компенсация коэффициенті (қорғасын-қышқылды) (ASTM D<｜place▁holder▁no▁7｜｜>) | -30 мВ/°C бір ұяшыққа (25°C сілтеме) (типтік) | -20°C температурада LVD тиімді орнату нүктесі 0,4 В-қа көтеріледі (12 В аккумулятор үшіне) → жалған іске қосу. Контроллерде кірістірілген температура сенсоры болуы керек немесе литий үшін компенсацияны өшіру керек. |
LVD компоненттерінің материалдық құрылымы мен құрамы
Theкүн сәулелі көше шамы батареясының төмен кернеудегі ажырау мәселесі көбінесе заряд контроллерінің немесе аккумуляторды басқару жүйесінің (BMS) компоненттік деңгейдегі ақауларына байланысты.
| Құрамдас | Материал / Технология | Функциясы және істен шығу режимі |
|---|---|---|
| Кернеуді өлшейтін бөлгіш (контроллер) | Дәлдік резисторлар (1% төзімділік, 50 ppm/°C) | Аккумулятор кернеуін резистивті бөлгіш арқылы өлшейді. Егер резисторлар дрейфтесе (ылғалдың енуі, термиялық цикл), өлшенген кернеу қатесі >±2% LVD-нің дұрыс емес шекте іске қосылуына әкеледі. |
| Микроконтроллер (MCU) ADC-мен | 10-биттік немесе 12-биттік аналогты-цифрлық түрлендіргіш | Микробағдарлама LVD логикасын басқарады. ADC эталонының дрейфі (ішкі жолақтық) кернеуді өлшеу қателігіне әкеледі. Арзан контроллерлер 1% эталонды, премиумдар 0,5% пайдаланады. |
| Жүктеме релесі (MOSFET немесе механикалық) | Қуат MOSFET (мысалы, IRFZ44N) немесе SPST реле | Жүктемені LED арқылы ауыстырады. MOSFET қысқа тұйықталуы мүмкін (жүктеме тұрақты қосулы) → батареяның шамадан тыс разрядталуы; немесе ажырауы (жүктеме тұрақты өшірулі) → шам ешқашан жанбайды. |
| Батарея басқару жүйесі (BMS) – литий | MOSFET массив + отын өлшегіш ИҚ (мысалы, TI BQ сериясы) | Қосымша шамадан тыс разрядтан қорғауды қамтамасыз етеді (8-9 В кесу). Егер BMS кесу орын алса, шығыс кернеуі 0 В-қа түседі, басқарушы «батарея жоқ» деп көреді және қате режиміне өтуі мүмкін. |
| Температура сенсоры (NTC термисторы) | 10 кОм NTC (теріс температура коэффициенті) | Қорғасын-қышқылды батарея үшін температура компенсациясы. Сенсордың істен шығуы (ашық немесе қысқа тұйықталу) жалған температура көрсеткішін тудырады → LVD орнату нүктесі дұрыс емес ауысады. |
LVD жабдықталған күн басқарушыларының өндіріс процесі
Басқарушыны өндіру сапасы тікелей оның сенімділігіне әсер етеді.күн сәулелі көше шамы батареясының төмен кернеудегі ажырау мәселесіжиілік.
ПХД құрастыру (SMT):Беттік орнатылатын компоненттер (резисторлар, MCU, MOSFET) FR4 тақтасына орналастырылады. Нашар дәнекерлеу қосылыстары үзілісті кернеу сезінуіне әкеледі → LVD кездейсоқ іске қосылады. Сапалы өндірушілер BGA компоненттері үшін AOI (автоматтандырылған оптикалық тексеру) және рентгенді қолданады.
Бағдарламалық жасақтаманы бағдарламалау: LVD шектері мен гистерезисі MCU-ға бағдарламаланады. Өндірістік партиялар арасындағы бағдарламалық жасақтама нұсқаларының сәйкессіздігі әртүрлі LVD мінез-құлқына әкеледі. Беделді өндірушілер нұсқаны басқаруды және тексеру сомасын тексеруді қолданады.
Калибрлеу (кернеуді сезіну): Әрбір контроллер дәл кернеу көзіне (0,1% дәлдік) қарсы калибрленеді. Калибрлеу коэффициенттері EEPROM-да сақталады. Калибрлеуді өткізіп жіберу ±3-5% кернеуді оқу қателігіне әкеледі. Далада реттелетін контроллерлер қашықтан немесе түйме арқылы LVD орнату нүктесін өзгертуге мүмкіндік береді.
Қоршаған ортаны сынау:Контроллерлер температуралық циклге (-40°C-тан +85°C-қа дейін) және ылғалдылыққа (95% RH) ұшырайды. Кернеу дәлдігінен (±1%) тыс қалған немесе ауытқығандар қабылданбайды. Арзан өндірушілер бұл қадамды өткізіп жібереді, бұл 6-12 айдан кейін далада ақауларға әкеледі.
Сертификаттау сынағы:Қауіпсіздік пен өнімділік үшін UL 60950 немесе IEC 62093. Сертификатталған контроллерлер LVD дәлдігі туралы сынақ есептерін қамтиды. Сертификатталмаған контроллерлерде құжатталмаған немесе дұрыс емес LVD әрекеті болуы мүмкін.
LVD жауабы үшін батарея химиясының өнімділігін салыстыру
Мәселені шешу кезінде,күн сәулелі көше шамы батареясының төмен кернеудегі ажырау мәселесібатарея химиясы тиісті LVD параметрлері мен ақау режимдерін анықтайды.
| Батарея химиясы | LVD төзімділігі (орнату нүктесінің икемділігі) | Құны (Вт·сағ үшін) | Дұрыс LVD кезіндегі цикл қызметі | LVD істен шыққан жағдайдағы істен шығу режимі | Әдеттегі қолдану салалары |
|---|---|---|---|---|---|
| LiFePO₄ (литий темір фосфаты) | Жақсы (10.6-11.0В реттелетін; BMS резерві 8.0-8.8В) | $0.30-0.50 | 3,000-5,000 цикл | BMS тұрақты түрде өшіреді (қолмен іске қосу қажет); 1-2 терең разрядтан кейін сыйымдылық ~20% жоғалады. | Премиум күн шамдары (2024+), суық климат, ұзақ автономия. |
| Литий-ионды (NMC / үштік) | Орташа (орнату нүктесі 10.5-11.0В; BMS резерві 8.4-9.0В) | $0.25-0.40 | 800-1,500 цикл | 8.4В төмен шамадан тыс разряд мыс қаптамасына → ішкі қысқа тұйықталуға, өрт қаупіне әкеледі. BMS міндетті. | Орташа диапазондағы күн шамдары, салмаққа сезімтал қолданбалар. |
| Қорғасын-қышқылды (AGM / Gel) | Нашар (температураны өтеу қажет; тұрақты LVD көбінесе 10.5В) | $0.15-0.25 | 400-800 цикл | 2-3 терең разрядтан кейін сульфаттану (сыйымдылық жоғалту); 5-10 терең разрядтан кейін тұрақты істен шығу. | Бюджеттік күн шамдары (азаюда), ескі қондырғылар. |
| Қорғасын-қышқылды (сулы) | Нашар (су құюды, температураны түзетуді, 10,5В тұрақты LVD қажет етеді) | $0.10-0.18 | 300-500 цикл | Тез сульфаттану, разрядталған кезде суық климатта қату. | Өте төмен құнды, қазір көше жарықтандыру үшін ескірген. |
Күн көше жарығындағы LVD-нің өнеркәсіптік қолданылуы
Theкүн сәулелі көше шамы батареясының төмен кернеудегі ажырау мәселесі manifests түрлі орналастыру орталарында әртүрлі көрінеді.
Қалалық көше жарықтандыруы (жол жиегі):Қыста күн радиациясының төмендігі мен LVD орнату нүктесінің тым жоғары болуына байланысты жиі жалған LVD өшірулері орын алады. Шешімі: LVD 10.6В (LiFePO₄) етіп орнату және ерте кернеу төмендеулерін анықтау үшін қашықтан бақылауды қосу.
Автотұрақ жарықтандыруы (коммерциялық):Батареядан басқару құрылғысына дейінгі ұзын кабель желілері (мысалы, шатырға орнатылған күн панелі, жер деңгейіндегі батарея қорабы) кернеудің төмендеуіне әкеледі. Батарея заряды жеткілікті болса да, LVD өшіп қалады. Шешімі: Басқару құрылғысы мен батареяны жақын орналастыру (қысқа сымдар) немесе төмендеуді азайту үшін 24В жүйесін қолдану.
Магистральдық және ауылдық жол жарықтандыруы:Техникалық қызмет көрсету бригадалары әрбір шамға оңай қол жеткізе алмайды; LVD қате өшірулері ұзақ ақаулық кезеңдеріне әкеледі. Шешімі: Өзін-өзі диагностикалайтын LED жыпылықтау кодтары (мысалы, 2 жыпылық = LVD төмен кернеуі) және қашықтан телеметриясы бар басқару құрылғыларын таңдау.
Күн батареялы автобус аялдамалары / желіден тыс белгілер:LVD тым төмен орнатылған (LiFePO₄ үшін 11,0В) батареяның 20% SOC деңгейіне жетуіне мүмкіндік береді, бұл қолайлы. Алайда, BMS 8,8В кезінде ажыратылса, толық өшіруге әкеледі; қолмен қалпына келтіру қажет. BMS ажыратылуын болдырмау үшін жоғары LVD (11,0В) контроллерін таңдаңыз.
Күн энергиясымен жұмыс істейтін қауіпсіздік жарықтандыруы (қашықтан бақылау CCTV): Жоғары сенімділікті талап етеді; LVD істен шығуы қауіпсіздік қамтуын жоғалтуға әкеледі. Шешім: Қос LVD (негізгі және қосалқы) және батарея кернеуін журналдау (IoT) бар контроллерлерді пайдаланыңыз.
Жалпы салалық мәселелер және инженерлік шешімдер
Далалық деректер төрт жалпы вариацияны анықтайды:күн сәулелі көше шамы батареясының төмен кернеудегі ажырау мәселесі.
Мәселе: Күн шуақты күндерде де қараңғылықтан 2-3 сағат өткен соң жарық сөнеді (жалған LVD іске қосылуы).
Негізгі себеп: LVD параметрі тым жоғары (мысалы, LiFePO₄ үшін 11,5В) немесе сымдардағы кернеудің төмендеуі. Контроллер батарея терминалдарынан көрінетін кернеуден төменірек көреді. Шешімі: LVD параметрін 10,8В-ке (LiFePO₄) қашықтан немесе DIP қосқыштары арқылы төмендетіңіз. Кернеудің төмендеуін өлшеңіз: егер >0,3В болса, қалың сым (мысалы, 6 AWG) орнатыңыз немесе контроллерді батареяға жақындатыңыз.Мәселе: Шам түні бойы жанады, бірақ батарея 6 айдан кейін істен шығады (LVD ешқашан қосылмаған).
Негізгі себеп: LVD тізбегі істен шыққан (MOSFET тұйықталған) немесе контроллердің микробағдарламасы "сынақ режимінде" LVD-ні өшіреді. Батарея қайталап терең разрядтан 9В-тан төменге түскен (қорғасын-қышқылды батареяның сульфаттануы). Шешімі: Контроллерді ауыстырыңыз. Жаңа сатып алу кезінде іске қосу кезінде LVD өзін-өзі тексеру рутинасын талап етіңіз. LVD-нің қосылуын батареяны төмен кернеуде резистормен жүктеу арқылы тексеріңіз.Мәселе: Шам кешке қарай жыпылықтап/өшіп-жанып тұрады.
Негізгі себеп: LVD гистерезисі тым тар (<0,5В). Батарея кернеуі LVD шегінің айналасында тербеледі; жүктеме ажыратылады, кернеу аздап қалпына келеді, жүктеме қайта қосылады, кернеу қайта төмендейді, цикл бірнеше секунд сайын қайталанады. Шешім: Гистерезисті 1,5-2,0В дейін арттыру (12В LiFePO₄ үшін қайта қосу кернеуі 12,6В). Далалық реттелетін контроллерлер параметрді өзгертуге мүмкіндік береді.Мәселе: Қыстан кейін шам жанбайды, бірақ батарея заряды >60% (өлі сияқты).
Негізгі себеп: BMS алдыңғы терең разряд кезінде шамадан тыс разрядтан қорғауға (өшіруге) кірді. BMS 12В-тан жоғары зарядтау кернеуі берілгенше ашық күйде қалады. Алайда контроллерде LVD бар, бірақ BMS өшіруі төменгі кернеуде (мысалы, 8,8В) жүреді. Шешім: BMS-ті батарея терминалдарына тікелей зарядтау кернеуін (>12В) беру арқылы қолмен қосу. Алдын алу үшін контроллер LVD-ін BMS өшіруінен жоғары орнату (мысалы, 10,8В LiFePO₄ және BMS 8,8В).
Тәуекел факторлары және алдын алу стратегиялары
Алдын алу күн сәулелі көше шамы батареясының төмен кернеудегі ажырау мәселесіалдын ала жобалау мен баптауды қажет етеді.
Батарея химиясы үшін дұрыс емес LVD параметрі:Алдын алу: LiFePO₄ үшін LVD 10.6-11.0В (өндіруші бойынша) орнатыңыз. Li-ion үшін 10.5-11.0В. Қорғасын-қышқылды батареялар үшін температура компенсациясын қосыңыз. Реттеусіз жалпы «12В» параметрін қолданбаңыз. Орнату алдында LVD-ді қашықтан немесе бағдарламалық қамтамасыз ету арқылы бағдарламалаңыз.
Сым өлшемінің жеткіліксіздігі (кернеу төмендеуі):Алдын алу: Батареядан контроллерге дейінгі сым жолы үшін кернеу төмендеуін есептеңіз (рұқсат етілген
<0.2v 10="" at="" full="" .="" use="" dc="" cable="" sizing="" tables="" awg="" for="" 5m="" round="" long="" runs="">10м), жүйе кернеуін 24В немесе 48В-қа дейін арттырыңыз.Қартаю батареясының ішкі кедергісінің жоғарылауы:Алдын алу: Батареялар қартайған сайын ішкі кедергі артады, бұл SOC жеткілікті болса да жүктеме кезінде кернеудің төмендеуіне әкеледі. LiFePO₄ батареяларын 8-10 жыл сайын, қорғасын-қышқылды батареяларды 3-5 жыл сайын ауыстырыңыз. Кернеу төмендеуін бақылаңыз; қалыпты жүктеме кезінде >0.5В болса, батареяны ауыстырыңыз.
Температура компенсациясының жоқтығы немесе дұрыс еместігі (қорғасын-қышқылды):Алдын алу: Қорғасын-қышқылды аккумуляторлар үшін сыртқы температура сенсоры бар контроллерлерді (аккумуляторға бекітілген термистор) көрсетіңіз. Компенсациясыз LVD орнату нүктесі дұрыс емес ауысады. Литий үшін температура компенсациясын өшіріңіз.
Сатып алу нұсқаулығы: LVD мәселелерін болдырмау үшін күн контроллерлерін қалай таңдау керек
Сатып алу менеджерлері үшін контроллерлерді көрсету үшін осы тізімді пайдаланыңыз, ол азайтадыкүн сәулелі көше шамы батареясының төмен кернеудегі ажырау мәселесі.
Аккумулятор химиясы мен кернеуі: Аккумулятор түрін (LiFePO₄, Li-ion, қорғасын-қышқылды) және номиналды кернеуді (12V, 24V, 48V) анықтаңыз. Химияға тән LVD шектерімен үйлесімді контроллерді таңдаңыз.
Реттелетін LVD параметрлерін көрсетіңіз: LVD орнату нүктесін 0,1В қадамдармен реттеу мүмкіндігін (диапазон 9,0-12,0В) және гистерезис реттеу мүмкіндігін (0,5-2,5В) талап етіңіз. Сондай-ақ бөлек қайта қосу кернеуін орнатуды талап етіңіз.
Кернеуді өлшеу дәлдігі: Контроллердің кернеуді оқу дәлдігін ±1% (0,1% эталон) көрсетіңіз. Калибрлеу есебін сұраңыз. MCU ішкі эталонын пайдаланатын контроллерлерден аулақ болыңыз.
Температуралық компенсация (егер қорғасын-қышқылды болса): Сыртқы батарея температурасының сенсоры (NTC) қажет, компенсация коэффициенті -30мВ/°C бір элементке (реттелетін). Литий үшін компенсацияны өшіру мүмкіндігі қажет.
Сертификаттар мен сынақтар: UL 60950 немесе IEC 62093 сертификаты қажет. LVD дәлдігінің сынақ есебін сұрау: өлшенген ажырату кернеуі мен орнатылған мән ( ±0,1В ішінде болуы керек). Сондай-ақ жүктемені ажырату/қосу циклдік сынағы (1000 цикл) қажет.
Қашықтан бақылау мүмкіндігі: 100-ден астам шам паркі үшін Bluetooth немесе IoT модулі бар контроллерді көрсетіңіз, ол батарея кернеуін, LVD ажыратуларын және SOC-ты хабарлайды. Бұл қашықтан LVD реттеуге және ақауларды жоюға мүмкіндік береді.
Жаппай тапсырыс алдында үлгіні сынау: 5 контроллерге тапсырыс беріңіз. LVD дәлдігін сынаңыз: батареяны баяу (0,1А) разрядтаңыз, ажырату кернеуін дәл мультиметрмен өлшеңіз. Рұқсат етілген ауытқу: ±0,1В. Сондай-ақ гистерезис сынағы: LVD ажыратудан кейін зарядтау кернеуін беріңіз және көрсетілген мәнде қайта қосылуды тексеріңіз.
Инженерлік іс-зерттеу
Жоба түрі:Қалалық күн батареялы көше шамдарын ауыстыру (250 дана).
Орналасқан жері:Солтүстік АҚШ (суық қыс, өзгермелі күн сәулесі).
Жоба көлемі:250 біріктірілген күн батареялы шамдар (LiFePO₄ аккумуляторы, 60W жарықдиодты).
Өнім сипаттамасы:Бастапқы контроллерлерде тұрақты LVD орнату нүктесі 11.0В (12В LiFePO₄ үшін) болды. Бірінші қыстан кейін шамдардың 35% -ыкүн сәулелі көше шамы батареясының төмен кернеудегі ажырау мәселесі2-3 сағаттан кейін жалған LVD іске қосылуына байланысты (аккумулятордың нақты заряды 50-60%) сөніп қалды.
Нәтижелер мен артықшылықтар:Инженерлік зерттеу нәтижесінде анықталды: (1) LVD орнату нүктесі 11,0 В LiFePO₄ үшін 55% SOC сәйкес келеді, 45% пайдаланылмаған сыйымдылық қалады; (2) 3 м (10 AWG) сым ұзындығы 0,25 В төмендеуге әкелді, нәтижесінде контроллер LVD іске қосылғанда 10,75 В көреді. Шешім: Контроллерлерді (далада жаңартылған) LVD 10,6 В-қа қайта бағдарламалау, 12,8 В-қа қайта қосу және контроллерлерді батарея бөлімінің ішіне (қысқа сымдармен) орнату. Өзгертуден кейін қажетсіз өшірулер 2%-ға дейін азайды (тек қатарынан екі бұлтты күнде). Батареяның қызмет ету мерзімі ұзарды (болжам бойынша 12 жыл, бұрын 7 жыл). Қала әкімдігі енді реттелетін LVD контроллерлерін талап етеді және әрбір орын үшін далада баптауды міндеттейді.
Жиі қойылатын сұрақтар бөлімі
Сұрақ: Күн көше шамындағы 12 В LiFePO₄ батареясы үшін дұрыс LVD параметрі қандай?
Жауап: Ұсынылатын LVD 10,6 – 11,0 В (2,65-2,75 В/элемент). 11,2 В-тан жоғары орнату >30% сыйымдылықтың пайдаланылмауына (қажетсіз өшірулер) әкеледі; 10,4 В-тан төмен орнату BMS өшіруіне (8,8 В) және циклдік қызмет мерзімінің қысқаруына қауіп төндіреді.Сұрақ: Неліктен менің күн шамым батарея кернеуі тыныштықта 12,0 В болғанда да өшеді?
A: Жүктеме кезіндегі кернеу (ЖШД қосылған кезде) батареяның ішкі кедергісі мен сымдардың төмендеуіне байланысты төмен болады. Контроллер жүктеме қосылған кезде кернеуді өлшейді. 12,0 В тыныштық күйінде, жүктеме кезінде ол 10,8 В-қа дейін төмендеп, ТКҚ іске қосылуы мүмкін.С: ТКҚ-ны өшіріп, шамдарды түні бойы қосуға бола ма?
A: Литий батареялары үшін ұсынылмайды – 8,8 В (LiFePO₄) немесе 8,4 В (Li-ion) төмен разрядтау тұрақты зақым келтіреді және өрт қаупін тудырады. Қорғасын-қышқылды батареялар үшін ТКҚ-ны өшіру бірнеше апта ішінде тез сульфаттануға және батареяның істен шығуына әкеледі.С: BMS өшірілгеннен кейін күн шамын қалай қалпына келтіруге болады (батарея толығымен өлі болып көрінеді)?
A: Батарея терминалдарына тікелей (полярлықты сақтай отырып) 14,4 В (LiFePO₄ үшін) зарядтау кернеуін (мысалы, зертханалық қуат көзінен немесе күн панелінен) 5-10 минут бойы кернеу 10 В-тан жоғары көтерілгенше қолданыңыз. BMS қайта қосылады. Содан кейін контроллерді орнатыңыз.С: Контроллердегі ТКҚ мен BMS арасындағы айырмашылық неде?
A: Контроллер LVD негізгі қорғаныс болып табылады, терең разрядты болдырмау үшін жоғары кернеуге (мысалы, 10,8 В) орнатылады. BMS LVD екінші дәрежелі (соңғы шара) болып табылады және әлдеқайда төмен (мысалы, 8,8 В) орнатылады. Егер контроллер LVD дұрыс жұмыс істесе, BMS өшіру ешқашан болмауы керек.С: Суық ауа райы LVD-ге әсер ете ме?
A: Қорғасын-қышқылды аккумуляторлар үшін суықта кернеу жоғарылайды (берілген SOC үшін) – температура компенсациясы болмаса, LVD қажет болғанда іске қосылмауы мүмкін (аккумулятор шамадан тыс разрядталады). LiFePO₄ үшін суықта ішкі кедергі артады, бұл жүктеме кезінде кернеудің төмендеуіне әкеледі → жалған LVD іске қосылуы. Шешім: LiFePO₄ аккумуляторын 0°C жоғары ұстау (жылытқыш төсем).С: LVD дұрыс жұмыс істеп тұрғанын қалай тексеруге болады?
A: Күн панелін ажыратыңыз, шамды қосыңыз және мультиметрмен аккумулятор кернеуін бақылаңыз. Кернеу төмендеген сайын, контроллер жүктемені белгіленген LVD нүктесінде ажыратуы керек. Сымдардың төмендеуін есепке алу үшін контроллер терминалдарындағы кернеуді өлшеңіз (аккумуляторда емес).С: Ақаулы LED драйвері LVD мәселелерін тудыруы мүмкін бе?
A> Иә. Қысқа тұйықталған драйвер шамадан тыс ток тұтынуы мүмкін, бұл кернеудің төмендеуіне және жалған LVD іске қосылуына әкеледі. Сондай-ақ, жоғары іске қосу тогы бар (сыйымдылық жүктемесі) драйвер кернеуді LVD шегінен төмен түсіре алады. Іске қосу шектегішін орнатыңыз немесе жұмсақ іске қосуы бар тұрақты ток драйверін пайдаланыңыз.Q: Дұрыс LVD кезінде күн көше шамы батареясының күтілетін қызмет ету мерзімі қандай?
A: LiFePO₄: 8-12 жыл (80% DOD кезінде 3,000-5,000 цикл). Li-ion (NMC): 4-6 жыл. Қорғасын-қышқылды (AGM): 2-4 жыл. Осы қызмет ету мерзімдеріне жету үшін дұрыс LVD (шамадан тыс разрядталудың алдын алу) маңызды.Q: LVD қашықтан реттеле ала ма?
A: Bluetooth, LoRa немесе NB-IoT бар озық контроллерлерде иә. Техникалық қызмет көрсету тобы LVD орнату нүктесін мобильді қосымша немесе бұлтты платформа арқылы қашықтан өзгерте алады. Бұл мүмкіндікті үлкен жобалар үшін (>100 шам) көрсетіңіз.
Техникалық қолдау немесе баға ұсынысын сұраңыз
Электр инженерлері мен инфрақұрылым менеджерлері үшін күн шамдарының батарея өлшемін, LVD параметрлерін және контроллер сипаттамаларын қарау үшін техникалық қолдау қолжетімді. Қашықтан бақылау мүмкіндігі бар реттелетін LVD контроллерлеріне немесе дұрыс LVD сәйкестендірумен батареяны ауыстыруға баға ұсынысын сұраңыз.
Автор туралы
Бұл нұсқаулықты Солтүстік Америка, Еуропа және Оңтүстік-Шығыс Азия бойынша муниципалды және коммерциялық жобалар үшін батареяларды басқару, заряд контроллерін жобалау және желіден тыс жарықтандыру саласында 15 жылдан астам тәжірибесі бар күн энергиясы жүйелерінің инженерлері мен далалық қызмет көрсету мамандары жазды. Барлық ұсыныстар IEC 62093, UL 60950 стандарттарына және ең үздік тәжірибелерге сәйкес келеді.
