ソーラー街路灯に最適な電池は何ですか? (あなたへのおすすめ)

夜間の照明を送電網に依存していないため, ソーラー街路灯は特に実用的です. これらの照明システムに使用されているソーラーモジュールとバッテリーにより、ガジェットは日中に電力を生成できます。, バッテリーに保管してください, そして夜に使います.

各ソーラー街路灯には適切なバッテリーが必要です, これはライトの自律性に影響を与えるため, 外観, メンテナンスのレベル, およびその他の要因. この投稿は、ソーラー街路灯にバッテリーを設置したい場合に役立ちます.

太陽光発電産業に適用される電池の種類はどれですか?

ソーラー街路照明用, 利用可能な太陽電池技術は数多くあります, それぞれにさまざまな利点と欠点があります. このセクションでは、これらの各方法について以下で説明します:

カドミウムニッケル

ニッケルカドミウム製バッテリー (Ni-Cd) 丈夫です, 高温に耐えることができる, そしてメンテナンスフリー. ニカド電池, カドミウムを陰極として使用し、酸化物水酸化物電極を陽極として使用します。, 民間および軍事の航空宇宙に加えて、太陽光発電用途でも広く使用されています.

高い信頼性と最小限のメンテナンス要件により、, Ni-Cd 電池は郊外の街路灯での使用に最適です. これらの電池はリチウムイオン電池よりも安価で、劣化する可能性があるため太陽光発電用途に最適です。 60% 放電の深さ (国防総省) 制作中 2,500 サイクル.

鉛酸

鉛蓄電池は業界標準であり、手頃な価格と長寿命のため、長い間使用されてきました。. これらは酸化鉛の陰極と金属鉛の陽極で構成されており、両方とも硫酸の電解液に浸されています。.

安価であるにもかかわらず、頻繁なメンテナンスが必要になる可能性があるため、ソーラー街路灯の地下設置に鉛蓄電池を使用することはお勧めしません。. 両方 500 そして 1,200 でのサイクル 50% DOD はこれらのバッテリーから利用できます. 太陽光発電街路灯に最もよく使用される鉛蓄電池には 2 種類あります。, それはAGMとゲルバッテリーです.

リチウムイオン

誰もが知っているように、リチウムイオン (リチウムイオン) 電池はソーラー街路灯に最も頻繁に使用されるものの 1 つですが、最も高価です。. リチウム塩電解質は、リチウムカーボンアノードおよびリチウム金属酸化物カソードの電解質として使用されました。.

エネルギー密度が優れているため、, これにより、より大きな容量とよりコンパクトな設計が可能になります。, リチウムイオン電池の人気が高まっている. 街路灯用, これらのバッテリーのサイクル寿命は 2,000 ～ 3,000 回で、寿命が尽きる可能性があります。 80% 国防総省.

リン酸鉄リチウム

安価なもう 1 つの優れたリチウム電池技術は、リン酸鉄リチウムです。 (LiFePO4) 電池. これらのバッテリーには、 4,500 サイクル寿命, 高いエネルギー密度, そして、 80% 国防総省枯渇.

リチウム塩電解質がリン酸鉄リチウム正極を囲んでいます, LiFePO4電池の成分です. リチウムイオン電池よりも安価でありながら、高エネルギー密度のメンテナンスフリーのソリューションを提供するためです。, このリチウム技術は太陽光発電街路照明に最適です。.

浸水したバッテリー

1 つの半電池にはアノードと最初の電解質が含まれています, もう一方の半電池には、フローレドックス電池のカソードと 2 番目の電解質が含まれています。, 2 つの電解質の特定の例. バナジウム/バナジウム (さまざまな州で), 鉄/クロム, または亜鉛/臭素が最も一般的な電解質カップルです.

これらは最近の技術であるため、太陽光発電や街路照明業界ではあまり普及していません。. フロー電池は低温でも機能可能, 大部分のバッテリーよりも多くのサイクルを提供します, ほとんどのアプリケーションに簡単に拡張可能です.

ソーラー街路灯バッテリーを選択する際に考慮すべき点は何ですか?

ソーラー街路灯を選択する際に考慮すべき要素を理解することは、さまざまなバッテリー技術について学んだ後、最適なバッテリーを選択するのに役立ちます。.

容量とサイズ

ソーラー街路灯がどれだけ長く点灯できるかは、太陽電池の容量によって決まります, これは街路灯器具が必要とするエネルギー量に影響されます。. バッテリーを選ぶときは, 何ワット時かを考えてください (うーん) またはアンペアアワー (ああ) これはソーラー街路灯の動作時間に影響するため、発生する可能性があります。.

必要なバッテリー容量を計算するには、次の式を使用すると便利です。:

ソーラー街路灯がバッテリーに蓄えることができる電力を計算するために使用される式

あ 1,500 ルーメン照明器具, 例えば, ほぼ15Wを使用します, その間 12,000 ルーメンソーラー街路灯は120Wを使用します. 12V ソーラー街路灯を継続的に点灯するには 12 時間, 75Ah @ 12V バッテリーが必要です。 1,500 ルーメン電球とほぼ 600Ah の 12V バッテリーパック 12,000 ルーメン街路灯の喪失による 80% 往復効率, 50% 国防総省, そして2日間の自主性 (19:00 に 07:00).

バッテリーパックケース内のスペースも、使用できるバッテリーのサイズに上限を設ける可能性があります。. エネルギー密度の高いバッテリー技術を利用する場合, リチウムのような, 鉛酸バッテリーよりも小さいバッテリーを取り付けることができます. 結果として, バッテリーモデルのサイズを考慮して、バッテリーボックスに収まるかどうかを判断することが重要です。.

電力および電圧定格

バッテリーの端子間の電位差, ボルトで表される, バッテリーの電圧です (V). バッテリー電圧が照明器具に必要な電圧と同じであることを常に確認してください。.

それと同じようなこと, バッテリーの定格電力は、バッテリーが供給できる電力量を示し、キロワットで表されます。 (kW). ソーラー街路灯は多くの電力を必要としないため、ワット単位で計算します。 (W). ソーラー街路灯設置の電力要件は、バッテリーによって常に満たされるか、超える必要があります。.

放電深さ (国防総省)

バッテリーは一定の割合まで安全に放電できます, または放電の深さ (国防総省). これはバッテリーのサイクル寿命に関係します, バッテリーは使用頻度に応じて特定のサイクル数しかサポートできないため、.

一部のメーカーはアドバイスしています 20% 太陽光発電街路灯の寿命を延ばすための鉛蓄電池に対する国防総省, ただし、パフォーマンスと寿命の間で適切な妥協点を見つけるには、30 ～ 40% の値も許容されます。. DOD は次の方法で上げることができます 75% リチウム電池用.

循環旅行の効率化

用語 “往復効率” ソーラーパネルが供給するDC電力と比較して、バッテリーからどれだけのDC電力を取り出すことができるかを表します。. あるいは置く, バッテリーの充電と放電のサイクル効率. 平均的なバッテリーの往復効率は次のとおりです。 80%, これはテクノロジーやメーカーによって異なりますが、.

バッテリー寿命 (ライフサイクル)

これはバッテリーのサイクル寿命の推定値です; バッテリーの寿命は年数で表されることもあります. バッテリーが容量を超えるまで、特定の DoD で何回の充電/放電サイクルに耐えられるか (一生) 衰退し始める. この数値は、使用されるテクノロジーとバッテリーが消耗する国防総省によって異なります。.

に退院したとき 50% 国防総省, 例えば, 通常の鉛蓄電池の寿命は約 2,000 サイクル, ただし、特定の高度な鉛蓄電池モデルでは、ほぼ長期間使用できる場合があります。 11 年, または 4,250 サイクル. ソーラー街路灯用, を使用して 80% 単一のバッテリーに対する国防総省の対応により、バッテリーの寿命がおよそ 2,700 サイクル, または 7 年. より高度な技術として, リチウム電池は次の間で動作できます。 80% そして 100% 国防総省 4,000 サイクル.

環境と安全への影響

すべてのバッテリーは、さまざまな製造および電解液の化学的安全基準の対象となります。. ソーラー街路照明のバッテリー電源はUL-8750認定またはより安全である必要があります.

バッテリーの熱暴走を防ぐために安全対策を講じる必要があります, 急激に加熱して爆発したり、有害なガスが発生したりする可能性があります。. 高温耐性の設置, これを防ぐには、温度に敏感なバッテリーを使用するか、最先端のバッテリー管理システムを備えたバッテリーを検討することをお勧めします。 (BMS).

バッテリーを地中に設置することで温度変化を低減し、熱暴走を防止します。, ただし、バッテリーは換気の欠如した環境に対して耐性がなければなりません (株主総会に適用される, ゲル, またはリチウム電池のみ).

価格

最大の制約であり避けられないのは予算です. ソーラー街路灯用のバッテリーを選択するときは、経済的な制限を考慮してください。, 最高のパフォーマンスとサイクルを提供するオプションを選択してください.

太陽光街路灯の設置に上記の 1,500 ～ 12,00 個のバッテリーを考慮すると、, 両方の状況でこれらのおおよそのコストを取得できます:

鉛酸 AGM バッテリーのコストは次のとおりです。 $12 そして 96 ($0.80/ああ).

鉛酸ゲル電池: $15–120 ($1.00/ああ)

リン酸鉄リチウム: $18-144.0 ($1.20/ああ)

リチウムイオン: $23.7-189.6 ($1.58/ああ)

どの種類のバッテリーが最適ですか? どうやって決めるのですか?

バッテリーを選択する際には、考慮すべきさまざまな要素を理解することが重要ですが、, また、各要素がさまざまなバッテリー技術にどのように関連しているかを認識する必要があります。. ここでは、さまざまなシナリオに応じた最適なバッテリー技術について説明します。.

ニッカド電池をいつ選択すべきか?

ニッケルカドミウム製バッテリーは丈夫です, 頼りになる, および耐熱性. 多くのサイクルを提供します, かなりの電力密度がある, まだ予算内です. これらのバッテリーは、頻繁に極端な温度にさらされ、中容量でありながら低コストのバッテリーが必要なソーラー街路灯に最適です。. しかし, ニッカド電池の一部のコンポーネントは取り扱うと危険です.

AGM 鉛酸バッテリーが適切な場合?

最も人気のある経済的なオプションは AGM 鉛酸バッテリーです, エネルギー密度が低下し、DoD 範囲が制限されます。. 複数の電池を組み合わせてリチウム電池の容量を実現することが可能, ただし、これらの方法は地下に設置する場合にのみ使用することをお勧めします。. 最小限のメンテナンスで済み、浸水したバッテリーのようにガスが発生することはありません。, 地下設置に最適です.

リチウムイオン電池をいつ選択すべきか?

最も高価な代替品はリチウムイオン電池です, それでもかなり良いです. 従来のバッテリーと比較すると, リチウムイオン電池はより高いエネルギー密度を提供します, よりコンパクトです, ほとんど検出できない, ランプを長時間点灯できる. 32°F～113°Fの温度でのみ充電できるため、厳しい寒さまたは暑い天候で太陽光発電街路照明として使用することはお勧めしません。.

リチウムイオンポリマー電池を選択すべき場合?

実を言うと, 通常、リン酸鉄リチウム電池が最良の選択肢です. リチウムイオン電池の最高の性能はこれらの電池によって提供されます, -40oF ～ 158oF の温度範囲で動作でき、Ni-Cd または鉛蓄電池より高価ですが、Li-ion 電池よりは安価です。. エネルギー密度が高く、メンテナンスが不要なため、, これらのバッテリーは、地下またはポールマウント構成のソーラー街路灯に設置できます。.