Kontroll av strömförbrukning i solcellsbelysning
-- Varför lysar lampor på samma plats olika starkt?
Kontroll av strömförbrukning i solcellsbelysning: Varför lysar lampor på samma plats olika starkt?
Kort svar: Varje solcellskontrollerare sänker strömmen till de anslutna lamporna när batteriet släpper, vilket leder till att två lampor på samma plats lysar med olika styrka om deras batterier har olika laddningsnivåer. En lampa med fullt batteri använder hela sin LED-ström, medan en lampa med halvt tommt batteri redan har sänkt strömmen för att förlänga batteriets livslängd. Ingenting är fel – denna skillnad är avsedd i systemen där batterier, solcellpaneler och skuggning inte är anpassade till varandra.
Hur fungerar kontrollen av strömförbrukning i en solcellskontrollerare?
Kontrollen av strömförbrukning är den logik som skyddar batteriet efter solnedgång. Kontrolleraren bestämmer hur mycket ström som får användas av LED-drivren och när strömmen helt ska avbrytas.
En PWM (Pulse Width Modulation)-kontrollör 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 installationen. 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 voltage.
En MPPT (Maximum Power Point Tracking)-kontrollör mäter batterivoltaget, strömmen och temperaturen, och beräknar sedan den återstående kapaciteten utifrån dessa data. Strömmen till lasten anpassas därefter. När den uppskattade kapaciteten sjunker under cirka 20 procent sänker kontrollören strömmen till belysningsanordningen, för att förlänga livslängden istället för att låta belysningsanordningen arbeta starkt i två timmar och sedan sluta fungera. På våra all-in-one-enheter är dämpningskurvan en konfigurerbar parameter – inte något inbyggt funktion i firmwaren.
| Beteende | PWM (fast tröskelvärde) | MPPT (kapacitetsbaserat) |
|---|---|---|
| Avbrytning av last | LVD vid ett förinställt spänning | LVD vid ett förinställt spänning |
| Delad effektmodus | Inget | Effekten minskar i steg när kapaciteten är under cirka 20% av den uppskattade kapaciteten |
| 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 lampa på samma gata inte håller överens på natten?
Fyra orsaker, ungefär i den ordning vi observerar dem på platsen:
- Batterimismatch: Olika varumärken, kemikalier, kapaciteter eller åldrar leder till olika laddningskurvor. Samma spänningsvärde på en ny batteri och en tre år gammal batteri betyder olika kvarvarande energimängder – därför dimmar lamporna i olika tider.
- Skyggning och orientering: Även om panelerna ligger bara några meter åtstånd från varandra samlar de in olika mängder energi om en parapet, trälinje eller ett angränsande hus skuggar ena panelerna och inte de andra. Denna skillnad i energiförsörjning leder till skillnader i laddningsgrad vid skymning.
- Oberoende styrning: Varje batteristyrsen arbetar självständigt. Ingen batteristyrsen frågar de andra hur de styr lamporna, så ingenting samordnar dimningen över hela anläggningen.
- Åldrandeförändringar: Batteriets kapacitet minskar ojämlikt med tiden, och förhållandet mellan spänning och kapacitet förändras när batterierna blir äldre. En anläggning som startades med matchade batterier är inte längre så väl matchad efter tre år.
När en platschef rapporterar ojämlik ljusstyrka bör den första mätningen görs på batteriet, inte på lampan. Registrera spänningen i varje batteripaket vid skymning och jämför dem. Den lampan som lyser svagt är nästan alltid den som har lägre laddningsnivå, och anledningen till detta ligger i tidigare processer – laddning, kapacitet eller ålder.
Hur vi utformar platser med flera lampor så att ljusstyrkan förblir jämn
En batteribrand, en lot, samma kapacitet för varje projekt. Vid stora installationer specificerar vi batteripack från LiFePO4 (lithiumironphosphate) från en enda produktionslot. Att blanda olika lottor leder till att ljusarmaturerna börjar fungera olika efter några år. Identiska kontrollerer 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 kontrollerer kommer att visa tre olika ljusstyrningsmönster. Gruppkoordination där budgeten tillåter det. IoT-kapabla kontroller rapporterar sin laddningsstatus och kan följa en gemensam dimningsplan – så ljuset sänks enligt den svagaste batteripacken, istället för att varje armatur bestämmer för sig själv. Detta är det enda lösningen som fortfarande fungerar när batterier inte kan matchas, men det kostar mer per armatur. En fast övervakningscykel med ersättning av hela batteripacken. Kontrollera batterierna enligt schemat och byt ut hela packen när kapaciteten minskar, istället för att byta ut dem enligt armatur. Ett nytt batteripack bland de gamla kan återuppta problemet som just har åtgärdats.
Vad denna sida inte täcker:
Denna sida behandlar kontrollen av belastningen i solcellsbaserade gatulampor som fungerar som självständiga enheter. Den omfattar inte system för kontroll av strömmen som leds till elnätet, centraliserade växelströmskretsar, eller hybrida system för laddning av vind- och solkraft. Om du planerar en installation och vill uppnå jämn belysning mellan alla lampor, börja med vårt belysningsdesignverktyg: avståndet mellan lamporna samt ljusstyrkan utgör grunden för planeringen, medan effektkontrollen endast hanterar batteriet bakom lamporna. För att beräkna hur stor kontrollen och batteriet behövs för varje lampa, använd kontrollerns storleksberäkningsverktyg. Våra all-in-one-solcellsgatulampor levereras med en dimmeringskurva som anpassas till det installerade batteriet – detta minskar de vanligaste missmatchningarna i belysningssystemen.