Varför batteriet slår först i solbelysningarna?

Beräkningarna bakom “det fungerade i månader”

Tak det klassiska exemplet: en 200 W panel, en 60 W LED-lampa och ett 120 Ah, 12 V batteri. Beräkna sanningsenligt:

En 60 W LED-lampa som är tänd i 12 timmar drar på cirka 720 Wh energi. Ett 120 Ah batteri vid 12 V lagrar 1 440 Wh energi, och om batteriet används till en realistisk nedladdning på 80%, finns det cirka 1 150 Wh användbar energi kvar. Det räcker för 1,6 nätter med full belastning utan att batteriet behöver laddas. Tre på varandra följande molniga dagar – vilket de flesta specifikationer kräver – är dock omöjligt från första dagen.

Så varför ser systemet bra ut under commissioneringen? För under commissioneringen startar banken varje kväll med 100% kapacitet, og den första “muggna” perioden (dvs. perioden med dålig väderförhållanden) har ännu inte inträffat. Felaktigheten i systemet är i själva konstruktionen – det krävs bara en vecka med dåligt väder för att problemet ska dyka upp. När en delmänt laddad bank släpper laddningen, sjunker spänningen snabbt, och kontrollerns skyddsmekanism (LVD – Low Voltage Disconnect) aktiveras, vilket får lamporna att sluta ströma tidigt eller aldrig att starta alls. Det är den klagomålen vi får: “Fungerar under sommaren, men är död under regnsäsongen.”

Varför vi avvisar användning av batterier från föråldrade elbilar (EV-batterier) i nytt liv

Vissa batterier blir billigare genom att använda omvandlade batterieceller från elbilar. De kommer att klara en initial kapacitetsprövning – kapaciteten vid leverans är inte problemet. Problemet ligger i allt det man inte kan se: okänd cykelhistorik, okänd exponering för snabbladdning, samt batterier som blev uttagna eftersom de inte uppfyllde kraven. I gatulamper lever dessa batterier i en delad laddningsstatus i åratal, och eftersom batteripaketen är ojämnt fördelat döljer detta deras försämring tills en enskild batteri slutligen påverkar hela batteripaketet. Vårt regel för våra egna konstruktioner, samt vårt råd till alla köpare: Gatulampbatterier måste komma med rapporter från batchkapacitetsprövningar samt en 3–5 års garanti för prestanda – annars kommer de inte att sättas upp på lampstolpen.

Diagnostisera innan du byter ut batteriet

Den diagnostiska proceduren vi använder går i följande ordning:

1. Vila batteriet, og mæt sedan den öppna kretsens spänning (OCV). Efter flera timmars vila bör spänningen på ett 12 V-batteribatteri ligga betydligt under nominellen spänning (till exempel under 11 V), vilket indikerar att batteriet är defekt eller på väg att bli det. En viktig återmärkning: Hos lithium-iron-phosphate (LiFePO4)-batterier är OCV-enheten en svag indikator på batteriets laddningsstatus, eftersom spänningen under nedladdning är relativt stabil. Ett lithium-batteri på 30% och 70% laddningsnivå kan ha nästan samma spänning. För lithium-batterier bör man därför förlita sig på mätningar från batteribatteriets styrningssystem (BMS) eller på belastningstester; använd OCV-mätning endast för lead-acid-batterier.

1. Byt ut batteriet mot ett känt, godkänt batteri med samma specifikationer. Om prestandan återgår till normalt, är det ursprungliga batteriet definitivt det som är defekt. Detta är fortfarande det snabbaste sättet att fatta en beslut i fältförhållanden.

1. Kontrollera laddningskällan under fullt solsken: Mät panelens öppna kretsens spänning (Voc) och kortslutningsström (Isc) jämfört med de angivna värdena på panelens namnplatta. Under normala förhållanden minskar panelens effekt typiskt med cirka 0,5 procent per år – en spänning som ligger betydligt under angivna värden tyder på att problemet ligger i panelen, inte i batteribatteriet.

4.

Jagliga inställningar i kontrollern bör jämföras med de egenskaper hos den aktuella kemiska lösningen. Hög spänning, dålig absorptionsförmåga eller fel inställda LVD-thresorer (Low Voltage Detection) förknippade med en felaktig kemisk lösning förkortar i stillhet livslängden av batterier. Kontrollera även ledningsförbindelserna: för små ledare samt korroderade anslutningar kan orsaka spänningsfäll, vilket både leder till förlust av laddningsenergi och avledningsenergi – på samma, skadade batterier.

Reglerna för storleksval vi har utarbetat:

• Välj storleken baserat på en sekvens av molniga dagar, inte på en genomsnittlig natt. Tre på varandra följande molniga dagar är den vanliga specifikationen; för kritiska platser krävs fem molniga dagar. Beräkna först nattbelastningen, och välj därefter passande batteribanken.
• Håll daglig avlastning låg. Att minimera den dagliga avlastningen är det mest effektiva sättet att förlänga livslängden av batteriet – en batteribank som används till 50% av sin kapacitet per dag håller sig betydligt längre än en som används till 90% av sin kapacitet, trots att samma totala mängd energi levereras.
• Välj rätt typ av batteriet för din användning. LiFePO4-batterier från pålitliga varumärken levererar i genomsnitt över 2000 cykler och har betydligt bättre termisk stabilitet samt mindre risk för termisk överhettning jämfört med andra lithium-ion-batterier. För transport måste batterierna uppfylla kraven enligt UN 38.3, medan för stationärt bruk krävs IEC 62619 som säkerhetsstandard.

Läs garantierna som tekniska specifikationer.

En garanti på 3–5 års prestanda er den vanliga standarden för en kvalitativ batteripaket. Vår rekommendation: Angiv i garantien en kapacitetsbehållning på en bestämd tidpunkt (vi kräver minst 80% kapacitetsbehållning efter tre år, skriftligen). En garanti som täcker “fel” men inte nämner kapaciteten täcker fel risk – det är ju kapaciteten som egentligen brister.

Vad denna sida inte täcker

Denna sida behandlar hälsan hos batterier, storleksval samt inköp av solgatalampor med DC-koppling. Den täcker inte val av batterietyp (se Jel-, AGM- och vattengenomfyllda batterier), konfigurationer med två batterier (se Felanalys för dubbelbatterier), eller temperaturpåverkan på batteripaketet (se Batteriets miljötemperatur). För en komplett enhet som inkluderar batteripaket, kontroller och solpaneler som är anpassade i fabriken, se serien All-in-one solgatalampor.