寒冷天气下的太阳能路灯电池
-- 充电限制
寒冷天气下的太阳能路灯电池：充电限制
放电不是寒冷的破坏。充电是。 一个健康的磷酸铁锂（磷酸铁锂）电池组在-10 ° C时仍能提供有用电流，但容量会降低。同样的电池组在-10 ° C时根本不应充电：在0 ℃以下，其接受电荷的能力福尔斯急剧下降，强制电流进入冻结的电池会将金属锂镀在阳极表面。这种镀覆是永久性的--它会消耗容量，增加内阻，我们所做的每一个关于寒冷气候的决定都是基于这种不对称性，所以在做任何其他事情之前都值得说明这一点。
寒冷对每种化学物质的影响
磷酸铁锂电池是我们商业装置中的标准化学品，因为与其他锂系列相比，其能量密度高、循环寿命长、热稳定性好。在较宽的温度范围内，它们的性能也优于凝胶铅酸，特别是在放电侧。
凝胶铅酸--一种密封的铅酸设计，电解质固定在凝胶中--仍然是一种经济型的选择，它在寒冷中的降解方式不同：放电效率福尔斯会随着温度的下降而下降，在非常寒冷的时候也会拒绝适当的充电。这两种化学物质都不能指望在冬天存活下来。
冲锋的悬崖，在数字
- 高于0°C： 两种化学品在正确的电压设置下正常充电。
- 低于0°C： LiFePO 4充电接受能力大大降低。电池将需要一些电流，但在此温度下的每个循环都会交换一部分长期容量以换取今晚的充电。
- 在-10 ° C或更低温度下： 应完全避免充电。这是锂电镀区。
这个机制很重要，因为它解释了为什么损坏是无声的。镀锂不会触发保险丝或显示故障代码;它在几个月后显示为一个电池组，提前达到全电压，并在负载下崩溃。故障看起来像是一个坏电池，实际上是一个冷充电的历史。
现代LiFePO 4电池组配有电池管理系统（BMS），可在设定温度以下阻止充电。在寒冷的气候中，使用此类电池组或增加热调节。BMS截止是冬季安装中价值最高的单一组件。
明尼苏达州的冬天
考虑明尼苏达州这样一个地方的系统，那里的冬季温度经常低于-10 ° C。这是一个场景，而不是项目记录-我们用它来并排显示两种化学物质。
- 胶体铅酸： 在夏季和秋季表现合理。在冬季，放电效率下降。电池板在晴朗的日子里仍然可以发电，但电池不能正常接受充电，因此它要么需要一个温度控制的外壳，要么必须与充电电路断开连接，直到温度恢复。
- LiFePO 4： 在寒冷的月份里放电更好，但容量会有所减少。它在-10 ° C以下充电时会撞到同一堵墙，但在这里BMS会起作用：它会阻止充电，直到电池组变暖，系统会自行恢复。没有人会开车去拔掉任何东西。
操作上的区别不在于哪种电池“在寒冷中更好”，而在于当控制器和天气不一致时，哪种电池会失效。
我们为冬季站点指定的内容
四项措施，按照我们应用它们的顺序：
- BMS带低温充电切断，在保修单上验证而不是假设。这是不可协商的项目。
- 隔热外壳，以减缓电池组的温度波动。在特别寒冷的地区，加热垫或主动热调节可使电池组保持足够的温度，以便在重要的日子充电。
- 正确的充电电压管理。 铅酸系统使用温度补偿充电，其中控制器通过环境温度调节电压;在锂系统上，等效功能是BMS切断逻辑。请指定与化学物质匹配的任何一种，不要混淆这两种约定。
- LiFePO 4比铅酸更适合寒冷的气候，但两者都需要管理，以防止在冻结条件下充电。如果项目无法提供BMS或加热外壳，诚实的答案是该网站需要不同的电源设计，而不是不同的电池。
本页未涵盖的内容
本页介绍了温度对系统中现有电池的影响。它并不深入比较凝胶、AGM和锂化学物质-comparison有自己的页面-它也不针对特定地点确定面板、电池或控制器的尺寸;这正是我们的控制器尺寸计算器的用途。