Fel i solgatelampor med två batterier: Diagnos og lösning

Första frågan: Behöver projektet verkligen två batterier?

Moderna, all-in-one-lampor använder oftast ett enda LiFePO4-batteri tillsammans med ett batterihanteringssystem (BMS) som balanserar och skyddar batterierna. Konfigurationer med två batterier är användbara i designer med separata lådor, vid uppgraderingar av ledacid-batterier, eller vid installationer med hög kapacitet där ett stort batteri inte passar i lådan. Om du köper nya lampor och kvoten inkluderar två batterier, fråga varför. Två batterier som inte är nödvändiga innebär att du behöver underhålla, matcha och ersätta båda.

Hur fel uppstår i olika konfigurationer?

Seri (två 12 V-batterier som ger 24 V) og parallell (två 100 Ah-batterier som ger 200 Ah) leder till felet i motsatt riktning:

Felet	Seri-par (2 × 12 V)	Parallell-par (2 × 100 Ah)
Ett batteri har en öppen krets	Hela kretsen fungerar inte; det andra batteriet fungerar fortfarande	Kapaciteten halveras; det andra batteriet arbetar fortfarande, oskadd
Ett batteri har en kortslutning	Det andra batteriet leder en hög ström till kortslutningen; systemspänningen sjunker till nivån på det skadade batteriet; överförsladdning och överhettning	Systemspänningen sjunker nästan till 0 V; det andra batteriet blir omedelbart överförsladdat – plattorna bränns eller cellerna skadas
Kapaciteten skiljer sig åt (>30%)	Det andra batteriet blir upprepat gånger överförsladdat och överförsladdat; dess livslängd minskar med mer än 50%	Det svaga batteriet leder strömmen; det andra batteriet arbetar under hög belastning och slappnar snabbare

Asymmetrin är avgörande: i seri är en öppen krets omedelbart uppmärksammad, men det batteriet kan överleva; i parallell är en kortslutning omedelbart dödligt för det friska batteriet. Därför sitter fjärrloppet på varje parallell gren, inte på hela serien.

Läsning av symtomen

Småkrets (positivt og negativt pol på en batteri kommer i direktt kontakt): Ljuset släcks plötsligt og kommer inte att tända igen efter en solig dag; batteriholvet eller kabelbanan blir varmt, ibland med en brinnande lukt från isoleringen; den defekta batterin svuller, läcker (ledsyra) eller spricker sin hölje (lithiumbatterier) – i en seriekoppling blir även den andra batterin varmt; kontrollern visar inga lystsignaler eller visar en överbelastningsmeddelande och vägrar starta.

Öppen krets (någon del av batterikretsen är trasig): Ljuset fungerar inte alls, även i fullt solsken; batteriet visar inga yttre skador, ingen värme, inga läckor; en enkel spänningskontroll visar 0 V i en seriekoppling, eller spänningen sjunker till nivån hos en enskild batteri i en parallellkoppling, vilket gör att laddningen inte kan drivas; kontrollern kan visa meddelanden om “avbrytt batterianslutning” eller underspänning.

Vad orsakar egentligen dessa fel?

Vatten. Regn som tränger in i kompartimentet kan leda till vattenansamling på de parallella, gemensamma anslutningspunkterna.**

Slitage i isoleringen. Kabler nuddar mot metalldelarna inne i polen, vilket kan orsaka att positivt og negativt elektriskt laddning kommer i kontakt.**

Åldring.

• Lithiumbatterier: Skador på den inre membranen.
• Led-syraförsörjda batterier: Plattor lossnar och sediment bildas.**

Blitz. En blixt kan orsaka en ögonblicklig överspänning som briserar isoleringen vid anslutningen mellan de två batterierna (mer information om skydd mot överspänningar finns i vår Guide for Surge Protection for Surge Protection).

Föroreningar och vibrationer. Anslutningspunkterna oxideras under stark regn och hög luftfuktighet, vilket kan leda till brist på kontakt mellan delarna. Veldpunkterna slappnar efter årliga vibrationer i vindiga områden.

Kallt. I låga temperaturer kan syraförsörjande vätskan i led-syraförsörjda batterier stelna, vilket kan orsaka skador i batterin.

Ytterligare skador. Byggarverksamheter kan skada kabler eller spricka kapslar.

De regler vi bygger på…

1. Sammansatt set, en lot. Samma märke, samma modell, samma kapacitet; fel mellan batterier får vara under 5%. Genom att blanda gamla och nya batterier uppstår den mer än 30% stora skillnaden i prestanda som visas i tabellen ovan.
2. Skydda varje batteri separat. I parallella system får varje batteri sin egen fjäder; i seriella system används batterier som är tålmodiga mot höga strömmen. Det är värdefullt att välja en kontrollern med funktion för balansering av båda batterierna.
3. Säkra och skydda batterier. Batterihol med IP67-skydd, nikkelplaterade terminaler för att förhindra oxidering, isoleringsskydd vid parallella anslutningspunkter, samt kabeler som ligger i ledningar utan kontakt med metalldelar – kabelerna ska ligga slappa vid böjningarna.
4. Jorda strömmen. Installera strömskyddsanordningar (SPD:er) i områden med hög risk för åska; kontrollerns jordningsresistans ska vara 4 Ω eller mindre.
5. Testa regelbundet. Månligt: Kontrollera om terminalerna är lossa eller korroderade, rensa och skruva dem ihop på plats. Kvartalsvis: Utföra en individuell kapacitetsprövning; byt ut hela paret av batterier om skillnaden överstiger 10%. Vid slutet av livslängden: Byt ut hela setet (för blyacidbatterier efter 3 år, för litiumbatterier efter 5 år), inte en batteri i taget.

Den fejl vi fruktar är den som uppstår när en batteri svuller upp och börjar påverka funktionen av den andra batterin. När ljuset svaknar, har det friske batteriet i veckor varit ansvarigt för att ströma till den defekta batterin – ogående ligger båda batterierna i skräp.

Vad denna sida inte täcker:

Denna sida behandlar batteribankar med två batterier i solgatalampor med DC-koppling. Den täcker inte den interna logiken i batteriadministrationsystemen (BMS), balansering av enskilda batteripaketer, eller laddningsprofiler för lithiumbatterier (se varför batteriet brister först); information om elektriska aspekter relaterade till seriella och parallella batteribankar finns på seriella och parallella batterikonfigurationer. För en solgatalampe med enkelt monterade, fabrikmatcherade batterier, se serien all-in-one solar street light.