Cosa significa 3,2 V o 12,8 V in una batteria per lampione solare?
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Quando si confrontano le specifiche delle luci solari per strada, gli acquirenti spesso vedono le specifiche delle batterie come 3,2 V, 12,8 V o 25,6 V. Per gli acquirenti che non hanno familiarità con la tecnologia delle batterie al litio,Questi numeri possono essere confusi. Una batteria da 12,8 V ha una capacità maggiore di una batteria da 3,2 V? Una tensione più alta significa una luce solare migliore? E perché questi valori particolari di tensione sono così comuni nell'illuminazione solare?
La risposta diventa molto più chiara una volta che comprendiamo come sono costruite e collegate le celle delle batterie LiFePO4.
1Che cosa significa 3.2V?
Per le batterie al litio ferro fosfato comunemente utilizzate negli illuminatori solari, una singola cella LiFePO4 ha una tensione nominale di circa 3,2 V.
Questa è la tensione nominale o nominale usata per descrivere la cella durante il normale funzionamento.La tensione effettiva varia a seconda delle condizioni di carica e scarica della batteria.
Pertanto, quando una specifica afferma che un lampione solare utilizza una batteria da 3,2 V, può riferirsi a una singola cella LiFePO4 o a un pacchetto di batterie basato su una configurazione a cella singola.
Il valore di 3,2 V non deve essere confuso con la capacità della batteria.
2La relazione tra 3,2 V, 12,8 V e 25,6 V.
Una batteria LiFePO4 da 12,8 V è normalmente realizzata collegando in serie quattro celle da 3,2 V.
Quando le celle sono collegate in serie, la loro tensione viene sommata:
3.2V × 4 = 12,8V
Questo è il motivo per cui 12,8V è una specifica comune perBatterie solari LiFePO4 utilizzato nell'illuminazione stradale solare.
Allo stesso modo, una batteria LiFePO4 di circa 25,6 V è normalmente composta da otto celle da 3,2 V collegate in serie:
3.2V × 8 = 25,6V
La tensione della batteria dipende quindi dal numero di celle collegate in serie.
Questa struttura consente ai produttori di progettare sistemi di batterie con diversi livelli di tensione in base ai requisiti del carico del LED, del controller, del pannello solare e del sistema complessivo.
3La tensione non è la stessa della capacità della batteria.
Uno dei punti più importanti per gli acquirenti è che la sola tensione non indica quanta energia può immagazzinare una batteria.
La capacità della batteria è solitamente espressa in ampere-ora, o Ah. Ad esempio, una batteria da 12,8 V 20Ah e una batteria da 12,8 V 50Ah hanno la stessa tensione nominale ma capacità molto diverse.
L'energia immagazzinata approssimativa può essere calcolata utilizzando la relazione tra tensione e capacità: Energia (Wh) ≈ Tensione (V) × Capacità (Ah).
Ad esempio, una batteria da 12,8 V da 20 Ah ha approssimativamente: 12,8 × 20 = 256Wh;
Una batteria da 12,8 V 50Ah ha approssimativamente: 12,8 × 50 = 640Wh.
Questo è il motivo per cui gli acquirenti non dovrebbero giudicare una batteria solare per lampioni stradali semplicemente guardando se è di 3,2 V o 12,8 V. Occorre considerare sia la tensione che la capacità.
4Come la tensione della batteria influenza un sistema di illuminazione solare
La tensione della batteria deve essere compatibile con il resto del sistema di illuminazione solare.
Il controller, il carico del LED e la batteria sono progettati per funzionare entro un determinato intervallo di tensione.
Per esempio, se un impianto di illuminazione stradale solare è progettato attorno a una batteria da 12,8 V, il regolatore e gli altri componenti elettrici devono essere selezionati di conseguenza.
Una tensione di sistema più elevata può anche essere utile per alcuni sistemi più grandi perché la stessa potenza può essere erogata a una corrente inferiore.Questo può contribuire a ridurre le perdite legate alla corrente e può essere più adatto per i sistemi con requisiti di potenza più elevati.
Tuttavia, una tensione più elevata non significa automaticamente prestazioni migliori.
5Perché 3.2V e 12.8V sono comuni nelle luci solari
La chimica LiFePO4 è diventata una scelta popolare per i moderni lampioni solari perché offre una buona durata di ciclo, stabilità termica e idoneità per ricaricare e scaricare ripetutamente.
La sua tensione nominale della cella di 3,2 V rende conveniente anche la costruzione di batterie con diversi livelli di tensione.
Ad esempio, quattro celle in serie creano un pacchetto di 12,8 V, mentre otto celle creano un pacchetto di 25,6 V.
Questa struttura modulare offre ai costruttori una certa flessibilità nella progettazione dibatterie per lampadari solarile configurazioni.
La configurazione appropriata dipende dalla potenza del LED, dalle ore di lavoro richieste, dalla potenza del pannello solare, dalle condizioni solari locali e dall'autonomia desiderata.
6Cosa dovrebbero controllare gli acquirenti oltre alla tensione della batteria?
Quando si confrontano le quotazioni dei lampioni solari, la tensione dovrebbe essere solo una delle diverse specifiche della batteria.
La chimica della batteria è importante perché le diverse chimiche hanno caratteristiche diverse.Il LiFePO4 è ampiamente utilizzato per le sue caratteristiche di durata e sicurezza.
La capacità è un altro fattore chiave: un valore di Ah più elevato significa generalmente una maggiore capacità di accumulo di energia quando la tensione è la stessa,anche se l'energia effettivamente utilizzabile dipende anche dalla strategia di gestione della batteria e dalle condizioni di esercizio.
Gli acquirenti dovrebbero anche considerare la gamma di temperatura di funzionamento della batteria, la durata del ciclo, il sistema di protezione e le dimensioni fisiche.
Per un totalesistema di illuminazione stradale solare, la batteria dovrebbe essere abbinata al pannello solare e al controller piuttosto che selezionata indipendentemente.
7Come confrontare le diverse specifiche delle batterie
Supponiamo che due fornitori forniscano lampadari solari con specifiche di batteria diverse: uno offre una batteria da 12,8 V 30 Ah, mentre un altro offre una batteria da 25,6 V 20 Ah.
Sarebbe errato supporre che la seconda batteria sia automaticamente migliore perché la sua tensione è più alta.
L'energia nominale approssimativa può invece essere confrontata:
12.8V × 30Ah = 384Wh
25.6V × 20Ah = 512Wh
Questo semplice confronto consente agli acquirenti di comprendere meglio il magazzino di energia disponibile.
Tuttavia, la qualità della batteria, la capacità utilizzabile, le condizioni di scarica, l'efficienza del sistema e il programma di illuminazione previsto dovrebbero essere considerati prima di prendere una decisione finale.
Conclusioni
I numeri 3.2V e 12.8V nelle batterie solari per lampadari di strada descrivono principalmente la tensione della batteria.8V di solito rappresenta quattro celle collegate in serie.
Comprendere questa relazione aiuta gli acquirenti a leggere le specifiche con maggiore precisione ed evitare di confondere la tensione con la capacità della batteria.
Quando si valuta unlampada solareUn sistema affidabile richiede la giusta combinazione di tensione della batteria, capacità, chimica, energia del pannello solare, controller e carico LED.
La migliore configurazione della batteria non è necessariamente quella con la maggiore tensione o la maggiore capacità, ma quella adeguatamente adattata ai requisiti di illuminazione e alle condizioni di funzionamento locali.
