Soğuk İklim Güneş Sokak Işıkları için Kendi Kendini Isıtmalı Lityum Piller
Soğuk İklim Güneş Sokak Işıkları için Kendi Kendini Isıtmalı Lityum Piller
batteries for solar lighting systems Kısa cevap: Kendi kendini ısıtan bir paket, ortam sıcaklığı donma noktasının altına düştüğünde, hücrelerin etrafına sarılmış bir film ısıtıcı, bir yalıtım katmanı ve BMS kontrolü altındaki iki sıcaklık probu kullanarak bir LiFePO4 pilini çalışma penceresinin içinde tutar. Yakalama enerji hesabında: ısıtıcı bataryanın kendi depolanmış enerjisini yakar, bu nedenle her ısıtılmış gece özerkliğe mal olur. Bu ticaretin ödeyip ödemediği ikliminize bağlıdır, Biz buna göre spec yapıyoruz.
LiFePO4 için soğuk neden zor bir problemdir?
Lityum demir fosfat (LiFePO4) ısı ve kısmi yükü iyi idare eder, ancak soğuk zayıf kanattır. Donma altında kullanılabilir deşarj kapasitesi keskin bir şekilde düşer ve derin sıfırın altındaki sıcaklıklarda paket yararlı akım vermeyi reddedebilir. depolanan enerjide alacakaranlıktan şafağa kadar koşmak zorunda olan bir sokak lambası için, bu bir bozulma eğrisi değildir; Bu bir ışıklandırma olayı. Kendi kendini ısıtan sistem, hücreleri hala işlerini yapabilecekleri pencerede tutmak için var.
Hardware Nasıl Yapılır
Isıtıcı tertibatı bitmiş paketi-zaten seri ve paralel olarak kaynaklı hücreler-üç katman ve iki probda sarsar:
*Isıtma filmi. Isı kaynağı, paket dış etrafına sıkıca sarılmış. Tipik olarak polimid veya silikon kauçuk elementtir: üniform ısı çıkışı, korozyona dayanıklı ve paket şeklini takip edecek kadar uyumlu. Film boyunca akım elektrik enerjisini ısıya dönüştürür ve paket sıcaklığını eşit olarak yükseltir.
*Yalıtım filmi. Dış katman. Ortamdaki ısı kaybını keser ve üretilen ısıyı paketin içinde kilitler, bu da ısıtıcıyı pil enerjisini tamamen kesecek kadar verimli hale getirir.
*Çift sıcaklık probları. Bir prob yalıtımın dışına oturur, ortam sıcaklığını okur. Ortam önceden ayarlanmış aktivasyon eşiğini geçtiğinde BMS 'ye ısınmaya başlaması için sinyal verir. İkinci prob içerideki hücre yüzey sıcaklığını okur ve gerçek zamanlı verileri kontrol çipine geri gönderir.
Kontrol döngüsü, adım adım
Tüm dizi, tipik olarak pil yönetim sisteminin (BMS) bir parçası olan bir kontrol çipi üzerinde çalışır:
- Uyanma. Harici prob ortamı sürekli izler. Önceden ayarlanmış aktivasyon sıcaklığında, çip paketin risk altında olduğuna karar verir ve ısıtma programını başlatır.
- Isıtma.* Film, termal iletken yapıştırıcı veya doğrudan temas yoluyla hücrelere enerji verir ve ısıyı aktarır. Bu enerji paketin kendisinden gelir.
- İzleme. Dahili prob, ikinci seviye frekansta hücre sıcaklığını örnekliyor ve ısıtmayı gerçek zamanlı olarak ayarlayan BMS 'ye geri rapor veriyor.
- *Kapama. Hücre sıcaklığı önceden ayarlanmış güvenlik değerine ulaştığında, çip filmin gücünü keser. Bu aşırı ısınmayı önler ve boşa harcanan enerjiyi durdurur.
- Döngüsel bakım. Çevre soğuk kalırsa, paket sıcaklığı tekrar düşer; yeniden başlatma eşiğini geçtiğinde ısıtma yeniden etkinleştirilir. Paket, soğuk sürdüğü sürece çalışma bandının içinde tutulur.
Kimsenin broşüre koymadığı tasarım tradeoff 'ları
*Histerez. Kapama ve yeniden başlatma arasındaki sıcaklık farkı ısıtıcının açılıp kapanmasını önler. Onsuz, röle sürekli olarak devredilir ve kontrol mantığı paketin yerleşmesine asla izin vermez.
*Enerji bütçesi. Isıtma kapasite tüketir, tam durma. Tasarım, ısıtma hızını dayanıklılığa karşı dengelemelidir, böylece ardışık bulutlu veya yağmurlu günlerde bile-panel ısıtıcının harcadığı şeyi yeniden doldurmadığında-kalan kapasite hala temel aydınlatmayı kapsar. Fabrikamızda, ısıtılmış bir paketin özerklik hesaplaması lamba yükünden değil, ısıtma yükünden başlar.
Güvenlik aralıkları. Yapılarımızda iki koruma tartışılmaz. Aşırı sıcaklık koruması, çipin kendisi başarısız olursa ve sıcaklık kaçarsa ısıtıcıyı zorla kesen ikincil, bağımsız bir devredir. Düşük voltajlı ısıtma yasağı, paket kritik derecede düşük olduğunda ısıtmayı devre dışı bırakır, böylece sistem son elektronlarını ısı yerine ışığa harcar ve derin deşarjı önler. Öncelik sırası kasıtlı olarak: Önce aydınlatma, ikinci ısıtma.
Yapısal detaylar. Isı iletken silikon pedler, ısıyı eşit bir şekilde yaymak ve yerel sıcak noktaları önlemek için film ve hücreler arasında oturur. Yalıtım tabakası ısı tutulmasını su yalıtımı ile dengelemelidir, çünkü geçen nem kısa devreye girer.
Bu alanda ne anlama geliyor
- *Tanı . Soğuk havalarda bir ışık yanmazsa , her şeyden önce iki belirgin ısıtıcı bileşenini kontrol edin : arızalı bir sıcaklık probu veya ısıtma filminde açık devre . Yedek programımızda , bunlar tam olarak bu nedenle stokladığımız iki ısıtıcı parçadır .
- *Kapasite yapılandırması . Soğuk bir bölge için paket boyutlandırma yerel minimum sıcaklıktan ve ardışık bulutlu günlerin yerel deseninden başlar , daha sonra kapasiteyle ısıtma gücüne eşleşir . Genel veri sayfası watt gerçek bir kışa dayanmaz .
- Lifespan . Hücreleri uzun süreli sıcaklık aşırı uçlarından uzak tutmak tüm bunların noktasıdır : optimum sıcaklık koşullarında LiFePO4 paketleri 3.000 döngüyü aşabilir ve termal yönetim bu sayıyı korur .
Kendi kendini ısıtmayı belirtirken ve bunu yapmadığımızda
Kendi kendine ısıtma varsayılan bir yükseltme değildir . İki koşul çakıştığında bunu belirleriz : Donma noktasının altında sürekli periyotlar ve bulutlu , panelin ısıtıcının harcadıklarını dolduramayacağı kadar uzun süre uzanır . Soğuk kıta ve yüksek enlem alanları her ikisini de karşılar . Hafif kış bölgeleri ikisini de karşılamaz , Ve orada ısıtıcı maliyet ve karmaşıklık geri ödeme olmadan - BOM doldurmak yerine teklifte bunu söylüyoruz . pil için -Bu sayfanın arkasındaki seçim temelleri , bkz güneş aydınlatma sistemleri için piller . Boyutlandırma için , kontrolör boyutlandırma hesaplayıcımız ısıtma yükü dahil aynı özerklik matematiğini çalıştırır .
Bu sayfanın kapsamadığı şeyler
Bu sayfa bağımsız güneş sokak lambaları için kendi kendini ısıtan paketleri kapsar . Hücre düzeyinde düşük sıcaklık test standartlarını , AC-bağlı veya şebekeye bağlı depolama için ısıtıcı tasarımlarını veya LiFePO4 dışındaki lityum kimyalarını kapsamaz . Komple soğuk iklim armatürleri , ısıtılmış paket ve kontrolör fabrikada eşleştirilmiş , hepsi bir arada güneş sokak ışıkları (2) hattımızda bulunmaktadır .