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太陽(yáng)能照明電池應用系統的前世今生

作者 :揚州市功成照明燈具有限公司發(fā)表時(shí)間:2020-01-12 15:31:48
  今天給大家分享一下目前市場(chǎng)上一些常用的太陽(yáng)能燈的蓄電池系統。2015年以前,能夠說(shuō)整個(gè)太陽(yáng)能燈具市場(chǎng)都是12V系統的天下,由于早期的太陽(yáng)能燈具采用的是鉛酸蓄電池搭配節能熒光燈管的做法,由于這兩類(lèi)資料本身的物理特性限制,招致早期的太陽(yáng)燈具不得不采用12V的電池做為能量來(lái)源。節能熒光燈管的啟動(dòng)電壓在110V左右,鉛酸蓄電池的單體電壓是2V,但是實(shí)踐應用中,我們常見(jiàn)的都是6串12V的電池組,所以早期的太陽(yáng)能路燈或著(zhù)說(shuō)是光伏發(fā)電站,都是采用的逆變器,將12V直流電轉化為110V或220V的交流電來(lái)給電器或照明燈具運用。這種12V或者24V等規格的逆變器,它們都有一個(gè)共同的名字,叫做:“價(jià)錢(qián)貴”。并且早期的鉛酸蓄電池性能方面存在的種種缺陷,如體積大、容量小,再再加上熒光燈管的能耗高,流明、顯指都無(wú)法和如今的LED相比,所以多種要素的作用下,就延緩了整體太陽(yáng)能照明市場(chǎng)的開(kāi)展。
  隨著(zhù)鋰離子電池技術(shù)的不時(shí)開(kāi)展,體積小、容量大的鋰離子電池開(kāi)端大行其道,其本錢(qián)也呈現出逐年降低的趨向,鉛酸蓄電池就漸漸的退出了太陽(yáng)能照明的市場(chǎng)。
  大約在2016年左右,國內的太陽(yáng)能照明市場(chǎng)呈現了一個(gè)小迸發(fā)的趨向,主要還是由于政府的主導,新鄉村建立需求嘛。不過(guò)說(shuō)到底,除了政府要素以外,太陽(yáng)能燈具自身也由于光伏技術(shù)的不時(shí)開(kāi)展,本錢(qián)不時(shí)降低,光電轉換效率越來(lái)越高;同時(shí),LED封裝技術(shù)也不時(shí)成熟,單顆白光LED曾經(jīng)能夠做到200lm/W;再加上鋰電池技術(shù)的開(kāi)展,其本錢(qián)也不時(shí)降落。以上三大要素,也構成了太陽(yáng)能照明市場(chǎng)迸發(fā)的必要條件。天時(shí)、天時(shí)加上人和,這樣還不爆,天理不容啊。至于這兩年太陽(yáng)能照明市場(chǎng)呈現的降溫現象,除了整體經(jīng)濟要素外,質(zhì)量良莠不齊的太陽(yáng)能燈具,也是招致市場(chǎng)萎縮的緣由之一。君不見(jiàn),太陽(yáng)能路燈自燃、爆炸的音訊屢見(jiàn)報端,搞得一些中央鄉鎮府對太陽(yáng)能路燈是聞之色變。不過(guò),在市場(chǎng)開(kāi)展的早期,劣幣驅趕良幣的現象也是正?,F象,這里就不展開(kāi)了,回到我們正題上。
  鋰電池與LED光源
  正是由于白光LED的啟動(dòng)電壓是3.2-3.6V,而普通鋰離子電池的電壓剛好也在這個(gè)范圍之內,兩個(gè)行業(yè)之間無(wú)形之中構成了一種神奇的默契,“上帝之手”無(wú)處不在啊。那么如今市場(chǎng)上大家常見(jiàn)的電池系統有很多,比方3.2V、6.4V、7.4V、11.1V、12V、24V(24V系統如今較少人采用了)等等,這些五花八門(mén)的電壓到底是怎樣回事呢?其實(shí)懂點(diǎn)初中物理的人都是曉得,是電池的串聯(lián)和并聯(lián)問(wèn)題。3.2V是磷酸鐵鋰電池的標稱(chēng)電壓、3.7V是三元鋰電池的標稱(chēng)電壓,那么6.4V就是2串磷酸鐵鋰電池組,7.4V、11.1V分別對應的是2串和3串3元鋰電池組,以此類(lèi)推,12V或更高的電池組,都是多串聯(lián)的電池組。那么,由于電池的自身物特性,在多串聯(lián)電路中,對電池電芯的請求十分高,比方分歧性、容量等等,不論什么產(chǎn)品,一旦請求變的高了,那隨之而來(lái)的就是價(jià)錢(qián)的提升。同時(shí),真正能做好這種多串電路并且能到達一定環(huán)境下運用不出問(wèn)題的公司都是上了范圍的大公司。大公司出手,價(jià)錢(qián)你懂的。
  那么為什么要搞出這么多五花八門(mén)的系統電壓呢?既然3.2V單串的這么好用,那就全部用3.2V的就好了嘛!這世界上的事,哪有這么簡(jiǎn)單!由于需求不同啊,一樣米養百樣人,要是人人都一個(gè)樣,這世界就安定了不是。如今給大家看幾塊LED光源塊,以便能讓大家對太陽(yáng)能燈具中的LED電壓有一個(gè)更明晰的認識。
  一塊30B2C的LED光源板
  一塊市電路燈光源與太陽(yáng)路燈光源
  一塊6B5C的LED光源
  一塊單串板
  上圖的幾塊LED光源的電路都不盡相同,不同的光源,分別對應不同的供電電壓與電流,比方1C(單串)光源對應的是3.2V的電池組,2C對應的是6.4V或是7.4V的電池組,5C既能夠用LED驅動(dòng)接入,也能夠用直流升壓控制器接入。
  一款太陽(yáng)能控制器
  搞明白了LED光源和電池的電壓關(guān)系,我們再來(lái)討論這些規格的作用分別是什么?講到這里,我們還是要回到一個(gè)不可防止的話(huà)題上來(lái)。既然是用來(lái)照明的,我們最看重的是什么?是亮度??!亮度跟什么有關(guān)系?很多人想當然的說(shuō)是是瓦數??!其實(shí)亮度和瓦數有沒(méi)有關(guān)系?答案是有,不過(guò)關(guān)系并不是特別大。舉例子來(lái)說(shuō),相同瓦數的LED,你用木林森芯片和用科稅芯片,哪個(gè)亮?結果很明顯啊??赡苡腥藭?huì )問(wèn)了,你不是說(shuō)講系統的嗎?怎樣又扯到什么芯片、什么瓦數上面來(lái)了?由于整個(gè)太陽(yáng)能照明是一個(gè)系統性的構造,撇開(kāi)其中任何一點(diǎn)單獨來(lái)講,都是不全面和科學(xué)的,會(huì )形成誤解。
  既然照明是以亮度論英雄,那么所謂的功率是不是就不用思索了呢?當然不是,還是要思索的。我們來(lái)看3.2V單串的光源板,電池系統,經(jīng)過(guò)控制器停止升壓,能夠做到最大20W左右的功率輸出,記住是最大功率輸出,不是不斷以這個(gè)20W的規范持續性供電。這點(diǎn)很多客戶(hù)都很難了解,既然都說(shuō)足W了,為什么還是不能以這個(gè)功率輸出規范持續性亮燈10小時(shí),答案很簡(jiǎn)單,電池容量不夠。能夠這樣說(shuō),假如哪個(gè)供給商通知你,他的太陽(yáng)能路燈能夠以30W的功率停止10小時(shí)足功率放電,并且還能亮3-5天陰雨天,那一定是扯淡!如今的主流設計都是節能型計劃,所謂足功率,只是代表該太陽(yáng)能燈能夠做到在一定時(shí)間范圍內能夠以詳細幾W的功率輸出,絕對不是不斷以這種功率輸出10個(gè)小時(shí)或更長(cháng)時(shí)間。
  再回到3.2V、6.4V、12V這些電池系統上來(lái),目前市場(chǎng)上3.2V單串計劃主要應于用請求不高的民用市場(chǎng),根本實(shí)踐放電功率都在20W以?xún)?,而且如今的升壓控制器也能夠?.2V的直流停止升壓,做到20W左右的實(shí)踐功率輸出。那些6.4V、7.4V、12V這些多串的計劃,多數也是為了將輸出功率做的更高,到達更理想的燈具照明效果。當然,電池串聯(lián)的越多,對技術(shù)的請求就越高,價(jià)錢(qián)同時(shí)也越貴。打個(gè)比如來(lái)說(shuō),做同樣的輸出功率30W,有的工廠(chǎng)為了降低本錢(qián),會(huì )采用2串6.4V或者3串11.1V等計劃,也有人會(huì )用12V的計劃,到底哪個(gè)更好,這就取決于工廠(chǎng)的技術(shù)程度了。玩的好,6.4V的計劃可能做的比12V更好,計劃自身并沒(méi)有優(yōu)劣之分,差的只是技術(shù)程度。就仿佛功夫巨匠李小龍說(shuō)過(guò)的一樣,同一種功夫,不同的人練,能力完整不同。
  不過(guò)目前市場(chǎng)上的主流系統還是以3.2V和12V,這也是經(jīng)過(guò)時(shí)間的檢驗出來(lái)的兩種比擬穩定的系統。相對12V系統,3.2V系統也是一個(gè)比擬年輕的市場(chǎng)應戰者,假如說(shuō)LED光源白光單顆的亮度在將來(lái)能夠越做越高,那3.2V系統取代12V只是時(shí)間問(wèn)題。想像一下,假如3.2V輸出20W的亮度和12V輸出40W的亮度相媲美,價(jià)錢(qián)又廉價(jià),那為什么不選擇更優(yōu)秀的呢?
  鋰電池與光伏板
  看完了LED光源與鋰電池,我們再來(lái)看光伏板與鋰電池的糾葛。假如要給3.2V的電池充電,有點(diǎn)物理常識的人都曉得,充電的電壓要高于電池自身的電壓,在太陽(yáng)能照明應用中這個(gè)差值系數大約在1.43左右,于是給12V的電池組充電的光伏板就是12V*1.43≈18V,給3.2V的電池充電的光伏板就變成了3.2*1.43≈4.8V,而由于三元鋰電池通常的電壓在3.7V左右,所以3.7*1.43≈5.55V,這兩者有差別啊,就痛快統一做6V好了,所以近年來(lái),6V的光伏板在太陽(yáng)能照明范疇開(kāi)端大行其道,而且有意欲將18V的光伏板這個(gè)原來(lái)市場(chǎng)的霸主取而代之的意義。
  其完成在市面上常見(jiàn)的用于太陽(yáng)能照明的光伏板6V、9V、18V的價(jià)錢(qián)根本一樣,但是各種電壓光伏板匹配的電池價(jià)錢(qián)就差異大了。舉例來(lái)說(shuō),3.2V30Ah和12V30AH兩個(gè)電池組,12V30AH的價(jià)錢(qián)差不多是3.2V30Ah的5倍左右!當然,兩個(gè)電池組的能量也不一樣,一個(gè)是3.2V*30Ah=96Wh, 另一個(gè)是12V*30AH=360Wh。其實(shí)兩個(gè)電池組之間以相同的安時(shí)數,不同的電壓來(lái)做比照是不合理的,也是沒(méi)有可比性的,由于兩者的放電請求不同。高的系統電壓意味著(zhù)更高的放電請求,那么對電池的容量請求自然也是更高的。舉例來(lái)說(shuō),你采用12V的系統做所謂足功率30W,并且能夠持續24-36小時(shí)亮燈的太陽(yáng)能燈,電池的容量至少要做到60Ah-80Ah左右,沒(méi)人會(huì )用12V的系統做低于實(shí)踐放電20W的太陽(yáng)能燈,要真這么做,那是殺雞用牛刀。
  目前市場(chǎng)上也有局部人以為更低電壓的太陽(yáng)能板,意味著(zhù)更低的光照請求,即在弱光環(huán)境下,6V的光伏板仍能夠停止充電,我和工程師親身實(shí)驗過(guò),這點(diǎn)其實(shí)很難成立。光伏板的充電激活才能,取決于單體晶元和光伏封裝的好壞,相同電壓的光伏板,用好的太陽(yáng)能電池片封裝和用差的電池片出來(lái)的效果當然不一樣。
  寫(xiě)在最后:如今市場(chǎng)上太陽(yáng)能燈用的所謂A品光伏板、全新磷酸鐵鋰電池,都是瞎JB忽悠,不是說(shuō)搞照明的用不起這種級別的資料,而是沒(méi)有必要!自身照明對光伏產(chǎn)業(yè)來(lái)講只是其中極小極小的一局部,干嘛要用做光伏發(fā)電站的太陽(yáng)能板來(lái)去給燈當充電器呢?這就好比用原子彈去打梵蒂岡,大材小用啊。二次鋰電池怎樣了?老子從汽車(chē)儲能的位置上退下來(lái),你就當我是廢材了?退役的特種兵還能打三十年呢。
  當然我們也不能一桿子打死一船人,還是有一些廠(chǎng)家會(huì )做好產(chǎn)品的,只是在宣傳的時(shí)分,留意摸一下自已的良知,你敢對著(zhù)關(guān)二爺賭咒說(shuō)嗎?哈哈….
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