Kontroll av strømförbrukning i solcellsbelysning
-- Varför lyser belysningsenheter på samma plats olika?
Kontroll av strømförbrukning i solcellsbelysning: Varför lyser belysningsenheter på samma plats olika?
Kort svar: Varje solcellskontroller minskar strömmen till belysningsenheterna i takt med att batteriet slår av, så två belysningsenheter på samma plats lyser med olika styrka när deras batterier har olika laddningsnivåer. En belysningsenhet med fullt batteri driver LED-lamporna på full kraft, medan en annan, med halvt tomt batteri, redan har sänkt strömmen för att förlänga batteriets livslängd. Ingenting är fel – denna skillnad i strömförbrukning är avsedd i system där batterier, solcellpaneler och skuggning inte är anpassade till varandra.
Hur fungerar kontrollen av strømförbrukning i en solcellskontroller?
Kontrollen av strømförbrukning är den logik som skyddar batteriet efter solnedgång. Den bestämmer hur mycket ström LED-drivren kan ta upp, och när strömmen helt ska avbrytas.
En PWM (Pulse Width Modulation)-kontroller gör detta med en fast tröskelvärde. En LVD (Low Voltage Disconnect)-krets avslutar strömmen till lasten när batterivoltaget sjunker under ett förutbestämt värde, vilket vanligtvis ställs in under kommissioneringen. Begränsningen ligger i strukturen: Voltaget är en ungefärlig indikation på laddningsgrad, och ett fast tröskelvärde kan inte skilja mellan ett friskt 100 Ah-batteri och ett utmattat 50 Ah-batteri som har samma voltag.
En MPPT (Maximum Power Point Tracking)-kontroller mäter batterivoltaget, strömmen och temperaturen, ogår sedan ut resterande kapacitet baserat på dessa data. Strömmen till lasten anpassas därefter. När uppskattad kapacitet sjunker under cirka 20%, sänker kontrollern ljusstyrkan för att förlänga strålkostnaden – istället för att låta belysningen brinna starkt i två timmar och sedan sluta fungera. På våra all-in-one-enheter är dämpningskurvan en konfigurerbar parameter, inte en fast del av firmwarens funktioner.
| Beteende | PWM (fast tröskelvärde) | MPPT (kapacitetsbaserat) |
|---|---|---|
| Avbrytning av last | LVD vid förinställt spänning | LVD vid förinställt spänning |
| Delvis effektstillstånd | Inget | Effekt minskar i steg ned under cirka 20% av uppskattad kapacitet |
| Känner till den faktiska kapaciteten | Nej | Uppskattar kapaciteten utifrån spänning, ström och temperatur |
| Tolererar batteriets åldrande | Dåligt | Bättre, eftersom systemet följer hela batteripaketet, inte bara spänningen |
Varför två olika system på samma gata har olika resultat på natten?
Fyra orsaker, ungefär i den ordning vi observerar dem på platsen:
- Mismatchning av batterier: Olika merker, kemikalier, kapaciteter eller åldrar medför olika avladningskurver. Samma spänningsmått på ett nytt batteri og ett tre år gammalt batteri representerar olika resterande energimängder – därför dimmer lysen från de två kontrollerna vid olika tidpunkter.
- Skyggning och orientering: Även om panelerna ligger bara några meter åtstånd från varandra, samlar de in olika mängder energi, särskilt om en parapet, trädlinje eller ett angränsande byggnad skuggar en panel men inte den andra. Denna skillnad i energiförsörjning leder till skillnader i laddningsgrad vid skymning.
- Oberoende styrning: Varje kontrollen arbetar självständigt; de frågar inte sina “närbyste” kontroller om de gör vad, så ingenting samordnar dimningen över hela anläggningen.
- Åldrande batterier: Batteriets kapacitet minskar ojämnt med tiden, och förhållandet mellan spänning och kapacitet förändras när batterierna blir äldre. En anläggning som startades med matchade batterier har inte längre matchade batterier efter tre år.
När en platschef rapporterar ojämlik belysning, är det första man måler batteriets laddning – inte lampan. Mät varje batteripakets viloladdning vid skymning och jämför dem. Den svaga lampan är nästan alltid den som har lägre laddning, och anledningen till detta ligger i förväg: laddning, kapacitet eller ålder.
Hur vi utformar platser med flera lampor så att belysningen blir jämn
(How we design sites with multiple lamps to ensure even lighting.)
En batteribrand, en lot, en kapacitet per projekt. Vid stora installationer anbefaler vi LiFePO4-batterier från en enda produktionslot. Att blanda olika lottor är den orsak til att lysen efter några år börjar fungera annorlunda. Identiska kontroller med identiska inställningar. Samma firmware, samma nivåer för skydd mot överströmning (LVD) och dimning, konfigurerade från en och samma mall. En plats med tre olika generationer av kontroller kommer att visa tre olika ljusstyrkesmönster. Gruppkoordination, där budgeten tillåter det. IoT-kapabla kontroller rapporterar sin laddningsstatus och kan följa en gemensam dimningsschema – så lysen dimmer enligt den svagaste batteriet, istället för att varje lyse bestämmer för sig. Detta är det enda lösningen som fortfarande fungerar när batterier inte kan matchas, men det kostar mer per lys. En fast övervakningscykel med samtidig ersättning av batterier. Kontrollera batterier enligt plan och byt ut dem som en hel grupp när kapaciteten minskar, istället för att byta ut dem enligt lyse för lyse. Ett nytt batteri bland de gamla kan återuppta den ojämlikheten man just har åtgärdat.
Vad denna sida inte täcker:
Denna sida behandlar styrning av belastningen i solbaserade gatulamper som fungerar som självständiga enheter. Den omfattar inte styrning av lamper som är anslutna till elnätet, centraliserade växelströmskretsar, eller hybrida system för laddning av vind- och solenergi. Om du planerar en installation och vill uppnå jämn belysning mellan alla lamper, börja med vårt belysningsdesignverktyg: Fjarlæggenhet mellan lamperna samt ljusstyrka avgör grunden för belysningen, medan strömsstyrningen endast hanterar batteriet bakom lamperna. För att bestämma storleken på kontrollen och batteriet per lampe, använd kontrollstorleksberäknaren. Våra all-in-one-solbaserade gatulamper levereras med en dimmeringskurva som anpassas till det installerade batteriet – detta eliminerar de vanligaste missmatchningarna i belysningssystemen.