Nel corso della progettazione di lampioni solari a led,

proprio come tanti,

incontrerai spesso il problema di dimensionare accuratamente la batteria.

Questo è perché,

quando la batteria è sottodimensionata, il lampione non sarà in grado di sostenere fino a 3 giorni di pioggia o nuvolosità.

Inoltre, se la batteria è sovradimensionata, dovresti affrontare il problema della solfatazione, soprattutto se si tratta di un banco di batterie allagato.

Bene, abbiamo deciso di risolvere completamente la sfida del dimensionamento accurato della batteria.

Non c'è più bisogno di tormentare la testa in questo compito. Quando avrai finito di leggere questo, sarà un compito così facile.

Abbiamo compilato una ripartizione dettagliata e una guida passo passo per il dimensionamento della batteria per il tuo lampione solare a led.

Miglior tipo di batteria per sistema solare off-grid: batteria a ciclo profondo

Per tua informazione,

il tipo di batteria utilizzato per i lampioni solari off-grid sono comunemente batterie a ciclo profondo.

Cosa voglio dire?

Non solo qualsiasi tipo di batteria può essere adatto per lampioni solari off-grid;

Batteria a ciclo profondo

Batteria solare, batteria a ciclo profondo

Poiché il lampione solare off-grid è un sistema di energia solare autonomo, tutta la sua alimentazione proviene dalle batterie (non dalle utenze elettriche), ciò richiede che le batterie debbano essere in grado di subire scariche ripetute e profonde, le batterie a ciclo profondo partecipano queste caratteristiche richieste

Inoltre,

è molto importante comprendere chiaramente alcuni termini correlati alle batterie solari. Questo ti aiuterà a capire il processo di dimensionamento della batteria.

È necessario conoscere i termini essenziali:

1. Capacità e alimentazione della batteria

La potenza è la quantità di energia che può essere fornita da una batteria in una sola volta, viene misurata in Watt. Supponiamo che una batteria da 12V fornisca una corrente di 2A al sistema solare, possiamo dire che la batteria può fornire 24Watt.

Potenza (W) = Tensione (V) x Corrente (Amp) = 12V x 2A = 24W

La capacità della batteria è la quantità totale di energia che può essere immagazzinata dalla batteria, la sua unità è KWh, se la batteria può fornire 24W per 100 ore in totale, diremo, la sua capacità è di 2.4KWh.

Capacità (Wh) = Tensione (V) x Corrente (Amp) x Tempo (ore) = 12 V x 2 A x 100 h / 1000 = 2.4 KWh

Batteria LiFePO4

Batteria LiFePO4

2. Amp-ora

l'Ampora è un'altra espressione della capacità della batteria.

se la tensione nominale della batteria è 12V, e può continuare a rilasciare completamente 2Amps di corrente per 10 ore,

possiamo vedere che la sua capacità è 12 x 2 x 10 = 240 Wh, o 20 Ah.

luci led solari

Luci led solari

3. Profondità di scarica

La profondità di scarica (DoD) si riferisce alla quantità di energia disponibile che può essere utilizzata in una batteria quando viene elaborata da uno stato completamente carico a uno stato completamente scarico.

se la capacità della batteria è di 100 KWh, possono essere rilasciati solo 60 KWh per alimentare il sistema solare, il suo DoD è del 60%.

Pertanto, il DOD è un fattore molto importante nel calcolo del dimensionamento della batteria per i lampioni solari.

come sappiamo, il DOD di un tipo di batteria LiFePO4 è dell'80%, mentre il DOD della batteria GEL è del 50%.

Profondità di scarica del 30 percento DoD

4. Temperatura di lavoro della batteria

Si riferisce alla temperatura ambientale ideale per una batteria. La temperatura ideale è 27 ° C (80 ° F) perché la reazione interna di una batteria è ottimale a questa temperatura.

Se la temperatura è inferiore, l'efficienza della batteria sarà ridotta.

una temperatura più alta migliora l'efficienza solo se è di poco superiore a 27 ° C e per un tempo più breve.

la batteria non funziona a basse temperature

La batteria non funziona a basse temperature

Calcolo della batteria solare: passo dopo passo

Facciamo un esempio per spiegare passo dopo passo il processo di dimensionamento della batteria.

Passaggio 1: preparare i dati richiesti.

  • Potenza LED nominale,
  • Tensione di lavoro nominale del LED
  • Impostazioni di luminosità LED durante la notte
  • giorni di autonomia
  • tipo di batteria e relativo DoD

Assumiamo

la potenza nominale della lampada a LED in un lampione solare è di 30W a 12V.

La luminosità del LED di notte sarà impostata come: 1 ora 60% + 5 ore 100% + 6 ore 40%

3 giorni di autonomia, in altri modi, può supportare 3 giorni di pioggia / nuvoloso

il tipo di batteria è LiFePO4, il DoD sarebbe dell'80%

Passaggio 2: calcolare il consumo energetico giornaliero della lampada a LED

il consumo di corrente della lampada LED = 30/12 = 2.5 Amp

il consumo energetico totale in un giorno = 8 ore al 100% di luminosità

quindi il consumo energetico giornaliero = 2.5 x 8 = 20Ah.

Step 3: Considerando i 3 giorni di autonomia

se progettiamo che i lampioni a energia solare possano resistere per 3 giorni piovosi / nuvolosi, dovremmo moltiplicare il consumo energetico giornaliero per giorni di autonomia

che sarà, 20 Ah x 3 = 60 Ah.

Passaggio 4: considerare la profondità di scarica.

in questo esempio, il nostro tipo di batteria è LiFePO4 e il suo DoD è dell'80%

quindi la dimensione della batteria dovrebbe essere 60Ah / 80% = 75Ah