延长太阳能电池寿命
-- 制造商操作指南
延长太阳能电池寿命：制造商操作指南
简短回答：电池寿命取决于你如何操作电池组，而不是取决于电池上打印的循环次数。 保持放电深度在化学的舒适区内，保持电池冷却，充电到制造商的电压曲线，并在部分充电的情况下储存。做到这四点，一个匹配良好的锂电池组将比周围的固定装置寿命更长。跳过它们，即使是一个高级电池组也会在两个雨季完成。
在此之前，有一个术语需要修正。本页的原始版本通篇都是“太阳能电池”，意思是电池。太阳能电池是产生电力的光伏器件;电池储存电力。两者的故障不同，维护方式也不同。本指南讨论的是电池组。
究竟是什么决定了电池的续航时间
五种机制几乎可以解释我们在返回的设备中看到的每一个早期电池故障：
- 充电电压错误。 充电高于或低于规定的吸收电压，会使电池组向相反方向老化--过度充电会腐蚀并产生气体;充电不足会使电池组长期处于饥饿状态。
- 深度放电。 每次放电通过化学的实际地板去除活性材料，没有充电程序放回。
- 热。 热会立即加速每一个降解反应。它是安静的一个，因为在它变热的那天没有什么会失败。
- 铅酸浮子管理不善。 铅酸蓄电池组在静止不动、无所事事的情况下，在错误的浮子电压下产生硫酸盐。
- 在高充电状态下的日历老化。 在货架上以100%的年龄存储的银行，循环计数或没有。
下面的每一个都是针对这五个中的一个的操作规则。
太阳能照明中使用的化学物质，以及每种物质的耐受性
| 化学 | 80% DoD时的典型循环寿命 | 我们设计的实用国防部天花板 | 热敏性 | 注意到 |
|---|---|---|---|---|
| 富液式铅酸 | 300-500次循环 | 百分之五十 | 高;需要温度补偿充电 | 每千瓦时成本最低;需要浇水和通风 |
| VRLA（AGM/凝胶） | 400-800次循环 | 百分之五十 | 高 | 免维护;无深度循环 |
| LiFePO 4（磷酸铁锂） | 2，000 - 5，000次循环 | 80-90% | 中等;充电温度低于~45 °C | 我们的路灯默认化学 |
| NMC/NCA锂 | 1，000 - 2，000次循环 | 百分之八十 | 高;对高SoC存储的耐受性差 | 能量密集;需要强大的BMS |
循环寿命范围是典型的市场数据，而不是我们的测试数据。将它们视为您谈判的数量级，而不是保证。镍镉和液流电池在这个领域存在，但在太阳能路灯中很少见，我们不规范它们。
出料深度：单根最大杠杆
对于铅酸蓄电池，规则很简单：保持平均放电深度低于50%。 循环至80%DoD的铅酸蓄电池组提供的循环寿命仅为其额定循环寿命的一小部分，并且损失不可恢复。根据经验，DoD大约翻倍，循环次数减半。
锂离子电池的深度循环耐受性要好得多。LiFePO 4电池组可以设计为80- 90%DoD，但仍能在数千次循环中着陆。这种耐受性并不是粗心的许可证：更深的循环也意味着更深的电压波动，更多的热量，以及多云周到来时更少的储备。在我们的设计中，我们调整了自主性，使平均运行DoD保持在80%左右或以下，储备天数被推迟。
保护银行的收费规则
- 遵循制造商的充电曲线。 一个合格的充电控制器已经运行恒流，然后恒压（CC/CV）充电;损坏发生时，有人取代充电器，不匹配的银行的化学和电压。
- 铅酸需要温度补偿充电。 补偿通常为每个电池−3 mV/°C左右。如果没有它，电池组在夏季会过度充电，而在冬季会充电不足，这两种误差都会加剧。
- 锂有冷充电限制。 不要在0 °C以下对大多数锂电池充电;在零度以下的温度下充电会将金属锂镀在阳极上并永久降低容量。高质量的BMS会阻止低于该阈值的电荷输入。不要击败它。
- 将控制器与面板和电池配对。 这种配对是在中午之前达到完全充电的银行和永远无法达到完全充电的银行之间的差异。我们的控制器大小计算器进行运算，控制器类型的背景在我们的MPPT vs PWM指南中。
温度：高温是缓慢的杀手
一个广泛使用的经验法则是，在25 °C以上每升高10 °C，其影响约为日历寿命的一半。
太阳能路灯上的电池舱不是一个良性的地方.它坐在杆的顶部，在阳光下，旁边的电子产品，使自己的热量.在炎热的气候项目，我们浅色外壳，保持银行和LED驱动器之间的间距，并在现场允许，在我们的工厂里，我们最常看到的失败不是一个死细胞，而是一个被自己的房子煮熟的健康银行。
存储：50%规则
如果一个电池组闲置着--一个备用的、因许可而推迟的项目、季节性的设备--将它以大约50%的电量储存在阴凉干燥的地方。大约每三个月检查一次，当电量低时就把它加满。锂电池的典型自放电大约是每月1-3%，铅酸电池是每月3-5%，这就是检查间隔的设定。
切勿储存耗尽的锂电池。即使在负载关闭时，电池管理系统（BMS）也会消耗少量静态电流;空电池组可能会被拖到保护阈值以下，深度放电损坏的电池无法恢复。
监控：看什么
BMS报告电池电压、电池组电流、温度和充电状态，并对过压、欠压和过热发出警报。其中两种警报不可忽视：反复的超温跳闸意味着安装有问题，而不是电池;反复的欠压跳闸意味着电池组尺寸过小或面板尺寸过小。解决原因，而不是警报。
未清洗的阵列通常会有大约5-15%的污染损失;清洁玻璃，确认倾斜和方向，每年检查端子是否有腐蚀和松动扭矩。
更换信号-以及购买前如何确认
症状第一：每晚熄灯的时间更早，电池组需要更长的时间才能充满电，或者在放电较浅的地方放电，这些都表明容量在下降。
在花钱购买新的电池组之前，请先进行确认。对电池组进行完全充电，然后在记录安培小时数的同时通过已知负载进行放电，并与额定值进行比较。当测量的容量福尔斯额定值的大约70-80%时，请计划更换-该阈值是我们的内部服务规则，而不是行业标准。
有一个类别没有测试：膨胀、泄漏、腐蚀、异常高温或异常气味意味着立即停止使用。 不要对膨胀的锂电池组充电。将其隔离，远离可燃物，并将其视为火灾风险-我们的锂电池防火安全指南涵盖了下一步该怎么做。
本页未包含的内容
本指南涵盖了直流耦合太阳能照明系统中的电池组。它不包括电动汽车牵引电池，具有公用事业互联的并网储能或电池组化学本身。如果您正在调整新系统的大小，请从控制器大小计算器开始。;如果你在比较完整的灯具，我们的一体式太阳能路灯具有与面板和负载配置文件匹配的组，因此上述不匹配故障不会通过设计发生。