Pin Lithium tự sưởi ấm cho đèn đường năng lượng mặt trời khí hậu lạnh

Làm thế nào phần cứng được xây dựng

Bộ phận làm nóng kết thúc gói thành phẩm-các tế bào đã được hàn theo chuỗi và song song-trong ba lớp và hai đầu dò:

Phim sưởi ấm. Nguồn nhiệt, quấn chặt quanh bên ngoài gói. Nó thường là một phần tử cao su polyimide hoặc silicone: sản lượng nhiệt đồng đều, chống ăn mòn và đủ phù hợp để tuân theo hình dạng gói. Dòng điện qua màng chuyển đổi năng lượng điện thành nhiệt và tăng nhiệt độ gói đều.

Phim cách nhiệt. Lớp ngoài. Nó cắt giảm tổn thất nhiệt cho môi trường và khóa nhiệt được tạo ra bên trong gói, đó là điều làm cho lò sưởi đủ hiệu quả để chạy hết năng lượng pin.

Đầu dò nhiệt độ kép. Một đầu dò nằm ở bên ngoài lớp cách nhiệt, đọc nhiệt độ môi trường xung quanh. Khi môi trường xung quanh vượt qua ngưỡng kích hoạt đặt trước, nó sẽ báo hiệu BMS bắt đầu gia nhiệt. Đầu dò thứ hai đọc nhiệt độ bề mặt tế bào bên trong và cung cấp dữ liệu thời gian thực trở lại chip điều khiển.

Vòng điều khiển, từng bước

Toàn bộ chuỗi chạy trên một chip điều khiển, thường là một phần của hệ thống quản lý pin (BMS):

1. Thức dậy. Đầu dò bên ngoài theo dõi môi trường xung quanh liên tục. Ở nhiệt độ kích hoạt đặt trước, chip quyết định gói có nguy cơ và bắt đầu chương trình sưởi ấm.
2. Sưởi ấm. Bộ phim cung cấp năng lượng và truyền nhiệt cho các tế bào thông qua chất kết dính dẫn nhiệt hoặc tiếp xúc trực tiếp. Năng lượng này tự thoát ra khỏi gói.
3. Giám sát. Đầu dò bên trong lấy mẫu nhiệt độ tế bào ở tần số cấp hai và báo cáo lại BMS, điều chỉnh nhiệt trong thời gian thực.
4. Tắt. Khi nhiệt độ tế bào đạt đến giá trị an toàn đặt trước, chip sẽ cắt điện cho phim. Điều này ngăn ngừa thiệt hại quá nhiệt và ngừng lãng phí năng lượng.
5. Bảo trì theo chu kỳ. Nếu môi trường vẫn lạnh, nhiệt độ gói trôi xuống một lần nữa; khi nó vượt qua ngưỡng khởi động lại, hệ thống sưởi sẽ kích hoạt lại. Gói được giữ bên trong dải hoạt động của nó miễn là cái lạnh kéo dài.

The design tradeoffs nobody puts in the brochure (Thiết kế đánh đổi không ai đặt trong brochure)

Độ trễ. Chênh lệch nhiệt độ giữa tắt và khởi động lại ngăn không cho lò sưởi bật và tắt. Nếu không có nó, các chu kỳ rơle liên tục và logic điều khiển không bao giờ cho phép gói giải quyết.

Ngân sách năng lượng. Sưởi ấm tiêu thụ công suất, dừng hoàn toàn. Thiết kế phải cân bằng tốc độ gia nhiệt với độ bền sao cho ngay cả trong những ngày nhiều mây hoặc mưa liên tiếp-khi bảng điều khiển không nạp lại những gì lò sưởi tiêu tốn-công suất còn lại vẫn bao gồm ánh sáng cơ bản. Trong nhà máy của chúng tôi, việc tính toán tự chủ cho một gói nước nóng bắt đầu từ tải trọng sưởi ấm, không phải tải đèn.

Khóa liên động an toàn. Hai biện pháp bảo vệ là không thể thương lượng trong các bản dựng của chúng tôi. Bảo vệ quá nhiệt là một mạch độc lập thứ cấp, buộc phải cắt lò sưởi nếu bản thân chip bị hỏng và nhiệt độ chạy đi. Lệnh cấm sưởi ấm điện áp thấp vô hiệu hóa hệ thống sưởi khi gói cực kỳ thấp, vì vậy hệ thống dành các electron cuối cùng của nó cho ánh sáng thay vì nhiệt và tránh xả sâu. Thứ tự ưu tiên là có chủ ý: Chiếu sáng đầu tiên, sưởi ấm thứ hai.

Chi tiết kết cấu. Miếng silicon dẫn nhiệt ngồi giữa màng và tế bào để truyền nhiệt đều và ngăn ngừa các điểm nóng cục bộ. Lớp cách nhiệt phải cân bằng giữ nhiệt chống thấm, bởi vì độ ẩm vượt qua nó tìm đường đến ngắn mạch.

Điều này có ý nghĩa gì trong lĩnh vực này

• Chẩn đoán . Khi ánh sáng không chiếu sáng trong thời tiết lạnh , hãy kiểm tra hai bộ phận làm nóng rõ ràng trước bất kỳ thứ gì khác : đầu dò nhiệt độ bị hỏng hoặc mạch hở trong màng gia nhiệt . Trong chương trình phụ tùng của chúng tôi , đây là hai bộ phận làm nóng chúng tôi dự trữ , vì chính lý do này .
• Cấu hình công suất . Kích thước gói cho một trang web lạnh bắt đầu từ nhiệt độ tối thiểu cục bộ và mô hình cục bộ của những ngày nhiều mây liên tiếp , sau đó khớp với công suất để sưởi ấm . Công suất biểu dữ liệu chung không tồn tại trong một mùa đông thực sự .
• Tuổi thọ . Giữ các tế bào ra khỏi nhiệt độ cực đoan kéo dài là điểm của tất cả điều này : trong điều kiện nhiệt độ tối ưu , gói LiFePO4 có thể vượt quá 3.000 chu kỳ và quản lý nhiệt là điều bảo vệ con số đó .

Khi chúng tôi spec tự sưởi ấm , và khi chúng tôi không

Tự sưởi ấm không phải là nâng cấp mặc định . Chúng tôi chỉ định nó khi hai điều kiện trùng khớp : thời gian duy trì dưới mức đóng băng , và mây kéo dài đủ lâu để bảng điều khiển không thể nạp lại những gì lò sưởi chi tiêu . Các trang web lục địa lạnh và vĩ độ cao đáp ứng cả hai . Các vùng mùa đông ôn hòa không đáp ứng , và ở đó lò sưởi là chi phí và sự phức tạp không có hoàn vốn - chúng tôi nói như vậy trên báo giá thay vì đệm BOM . Đối với pin -Để biết kích thước , công cụ tính toán kích thước bộ điều khiển () () () chạy cùng một phép toán tự động với tải nhiệt đi kèm .

Trang này không bao gồm những gì

Trang này bao gồm các gói tự sưởi ấm cho đèn đường năng lượng mặt trời độc lập . Nó không bao gồm các tiêu chuẩn thử nghiệm nhiệt độ thấp ở cấp độ tế bào , thiết kế lò sưởi để lưu trữ kết hợp AC hoặc gắn lưới hoặc hóa chất lithium khác với LiFePO4 . Đồ đạc khí hậu lạnh hoàn chỉnh , với gói và bộ điều khiển được làm nóng phù hợp tại nhà máy , nằm trong dòng đèn đường năng lượng mặt trời tất cả trong một của chúng tôi .