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太阳能照明电池应用系统的前世今生

作者 :扬州市功成照明灯具有限公司发表时间:2020-01-12 15:31:48
  今天给大家分享一下目前市场上一些常用的太阳能灯的蓄电池系统。2015年以前,能够说整个太阳能灯具市场都是12V系统的天下,由于早期的太阳能灯具采用的是铅酸蓄电池搭配节能荧光灯管的做法,由于这两类资料本身的物理特性限制,招致早期的太阳灯具不得不采用12V的电池做为能量来源。节能荧光灯管的启动电压在110V左右,铅酸蓄电池的单体电压是2V,但是实践应用中,我们常见的都是6串12V的电池组,所以早期的太阳能路灯或着说是光伏发电站,都是采用的逆变器,将12V直流电转化为110V或220V的交流电来给电器或照明灯具运用。这种12V或者24V等规格的逆变器,它们都有一个共同的名字,叫做:“价钱贵”。并且早期的铅酸蓄电池性能方面存在的种种缺陷,如体积大、容量小,再再加上荧光灯管的能耗高,流明、显指都无法和如今的LED相比,所以多种要素的作用下,就延缓了整体太阳能照明市场的开展。
  随着锂离子电池技术的不时开展,体积小、容量大的锂离子电池开端大行其道,其本钱也呈现出逐年降低的趋向,铅酸蓄电池就渐渐的退出了太阳能照明的市场。
  大约在2016年左右,国内的太阳能照明市场呈现了一个小迸发的趋向,主要还是由于政府的主导,新乡村建立需求嘛。不过说到底,除了政府要素以外,太阳能灯具自身也由于光伏技术的不时开展,本钱不时降低,光电转换效率越来越高;同时,LED封装技术也不时成熟,单颗白光LED曾经能够做到200lm/W;再加上锂电池技术的开展,其本钱也不时降落。以上三大要素,也构成了太阳能照明市场迸发的必要条件。天时、天时加上人和,这样还不爆,天理不容啊。至于这两年太阳能照明市场呈现的降温现象,除了整体经济要素外,质量良莠不齐的太阳能灯具,也是招致市场萎缩的缘由之一。君不见,太阳能路灯自燃、爆炸的音讯屡见报端,搞得一些中央乡镇府对太阳能路灯是闻之色变。不过,在市场开展的早期,劣币驱赶良币的现象也是正常现象,这里就不展开了,回到我们正题上。
  锂电池与LED光源
  正是由于白光LED的启动电压是3.2-3.6V,而普通锂离子电池的电压刚好也在这个范围之内,两个行业之间无形之中构成了一种神奇的默契,“上帝之手”无处不在啊。那么如今市场上大家常见的电池系统有很多,比方3.2V、6.4V、7.4V、11.1V、12V、24V(24V系统如今较少人采用了)等等,这些五花八门的电压到底是怎样回事呢?其实懂点初中物理的人都是晓得,是电池的串联和并联问题。3.2V是磷酸铁锂电池的标称电压、3.7V是三元锂电池的标称电压,那么6.4V就是2串磷酸铁锂电池组,7.4V、11.1V分别对应的是2串和3串3元锂电池组,以此类推,12V或更高的电池组,都是多串联的电池组。那么,由于电池的自身物特性,在多串联电路中,对电池电芯的请求十分高,比方分歧性、容量等等,不论什么产品,一旦请求变的高了,那随之而来的就是价钱的提升。同时,真正能做好这种多串电路并且能到达一定环境下运用不出问题的公司都是上了范围的大公司。大公司出手,价钱你懂的。
  那么为什么要搞出这么多五花八门的系统电压呢?既然3.2V单串的这么好用,那就全部用3.2V的就好了嘛!这世界上的事,哪有这么简单!由于需求不同啊,一样米养百样人,要是人人都一个样,这世界就安定了不是。如今给大家看几块LED光源块,以便能让大家对太阳能灯具中的LED电压有一个更明晰的认识。
  一块30B2C的LED光源板
  一块市电路灯光源与太阳路灯光源
  一块6B5C的LED光源
  一块单串板
  上图的几块LED光源的电路都不尽相同,不同的光源,分别对应不同的供电电压与电流,比方1C(单串)光源对应的是3.2V的电池组,2C对应的是6.4V或是7.4V的电池组,5C既能够用LED驱动接入,也能够用直流升压控制器接入。
  一款太阳能控制器
  搞明白了LED光源和电池的电压关系,我们再来讨论这些规格的作用分别是什么?讲到这里,我们还是要回到一个不可防止的话题上来。既然是用来照明的,我们最看重的是什么?是亮度啊!亮度跟什么有关系?很多人想当然的说是是瓦数啊!其实亮度和瓦数有没有关系?答案是有,不过关系并不是特别大。举例子来说,相同瓦数的LED,你用木林森芯片和用科税芯片,哪个亮?结果很明显啊。可能有人会问了,你不是说讲系统的吗?怎样又扯到什么芯片、什么瓦数上面来了?由于整个太阳能照明是一个系统性的构造,撇开其中任何一点单独来讲,都是不全面和科学的,会形成误解。
  既然照明是以亮度论英雄,那么所谓的功率是不是就不用思索了呢?当然不是,还是要思索的。我们来看3.2V单串的光源板,电池系统,经过控制器停止升压,能够做到最大20W左右的功率输出,记住是最大功率输出,不是不断以这个20W的规范持续性供电。这点很多客户都很难了解,既然都说足W了,为什么还是不能以这个功率输出规范持续性亮灯10小时,答案很简单,电池容量不够。能够这样说,假如哪个供给商通知你,他的太阳能路灯能够以30W的功率停止10小时足功率放电,并且还能亮3-5天阴雨天,那一定是扯淡!如今的主流设计都是节能型计划,所谓足功率,只是代表该太阳能灯能够做到在一定时间范围内能够以详细几W的功率输出,绝对不是不断以这种功率输出10个小时或更长时间。
  再回到3.2V、6.4V、12V这些电池系统上来,目前市场上3.2V单串计划主要应于用请求不高的民用市场,根本实践放电功率都在20W以内,而且如今的升压控制器也能够将3.2V的直流停止升压,做到20W左右的实践功率输出。那些6.4V、7.4V、12V这些多串的计划,多数也是为了将输出功率做的更高,到达更理想的灯具照明效果。当然,电池串联的越多,对技术的请求就越高,价钱同时也越贵。打个比如来说,做同样的输出功率30W,有的工厂为了降低本钱,会采用2串6.4V或者3串11.1V等计划,也有人会用12V的计划,到底哪个更好,这就取决于工厂的技术程度了。玩的好,6.4V的计划可能做的比12V更好,计划自身并没有优劣之分,差的只是技术程度。就仿佛功夫巨匠李小龙说过的一样,同一种功夫,不同的人练,能力完整不同。
  不过目前市场上的主流系统还是以3.2V和12V,这也是经过时间的检验出来的两种比拟稳定的系统。相对12V系统,3.2V系统也是一个比拟年轻的市场应战者,假如说LED光源白光单颗的亮度在将来能够越做越高,那3.2V系统取代12V只是时间问题。想像一下,假如3.2V输出20W的亮度和12V输出40W的亮度相媲美,价钱又廉价,那为什么不选择更优秀的呢?
  锂电池与光伏板
  看完了LED光源与锂电池,我们再来看光伏板与锂电池的纠葛。假如要给3.2V的电池充电,有点物理常识的人都晓得,充电的电压要高于电池自身的电压,在太阳能照明应用中这个差值系数大约在1.43左右,于是给12V的电池组充电的光伏板就是12V*1.43≈18V,给3.2V的电池充电的光伏板就变成了3.2*1.43≈4.8V,而由于三元锂电池通常的电压在3.7V左右,所以3.7*1.43≈5.55V,这两者有差别啊,就痛快统一做6V好了,所以近年来,6V的光伏板在太阳能照明范畴开端大行其道,而且有意欲将18V的光伏板这个原来市场的霸主取而代之的意义。
  其完成在市面上常见的用于太阳能照明的光伏板6V、9V、18V的价钱根本一样,但是各种电压光伏板匹配的电池价钱就差异大了。举例来说,3.2V30Ah和12V30AH两个电池组,12V30AH的价钱差不多是3.2V30Ah的5倍左右!当然,两个电池组的能量也不一样,一个是3.2V*30Ah=96Wh, 另一个是12V*30AH=360Wh。其实两个电池组之间以相同的安时数,不同的电压来做比照是不合理的,也是没有可比性的,由于两者的放电请求不同。高的系统电压意味着更高的放电请求,那么对电池的容量请求自然也是更高的。举例来说,你采用12V的系统做所谓足功率30W,并且能够持续24-36小时亮灯的太阳能灯,电池的容量至少要做到60Ah-80Ah左右,没人会用12V的系统做低于实践放电20W的太阳能灯,要真这么做,那是杀鸡用牛刀。
  目前市场上也有局部人以为更低电压的太阳能板,意味着更低的光照请求,即在弱光环境下,6V的光伏板仍能够停止充电,我和工程师亲身实验过,这点其实很难成立。光伏板的充电激活才能,取决于单体晶元和光伏封装的好坏,相同电压的光伏板,用好的太阳能电池片封装和用差的电池片出来的效果当然不一样。
  写在最后:如今市场上太阳能灯用的所谓A品光伏板、全新磷酸铁锂电池,都是瞎JB忽悠,不是说搞照明的用不起这种级别的资料,而是没有必要!自身照明对光伏产业来讲只是其中极小极小的一局部,干嘛要用做光伏发电站的太阳能板来去给灯当充电器呢?这就好比用原子弹去打梵蒂冈,大材小用啊。二次锂电池怎样了?老子从汽车储能的位置上退下来,你就当我是废材了?退役的特种兵还能打三十年呢。
  当然我们也不能一杆子打死一船人,还是有一些厂家会做好产品的,只是在宣传的时分,留意摸一下自已的良知,你敢对着关二爷赌咒说吗?哈哈….
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