Аккумуляторы для солнечных светильников
Пост опубликован: 7 августа, 2017
Одной из главных составляющих устройств, работающих на преобразовании солнечной энергии в электрическую, являются аккумуляторы, являющиеся накопителями электрической энергии. Они обеспечивают работу устройств в темное время суток, а также при негативном воздействии внешних факторов, которыми являются атмосферные осадки и прочие погодные условия.
Одним из видов устройств, работающих на энергии солнца, и имеющих в своей конструкции подобные элементы, являются солнечные светильники.
Как выбрать
Для того, чтобы правильно выбрать аккумуляторы для светильников, работающих на солнечных батареях, необходимо помнить о важной способности некоторых видов таких устройств, как-то способность некоторых моделей, запоминать объем заряда за несколько предшествующих циклов.
Такая способность является негативным фактором, который определяется химическим составом элементов, когда, в случае неполного заряда, в течение нескольких циклов, подобные устройства перестают заряжаться, что приводит их в не рабочее состояние.
Критериями, определяющими выбор аккумулятора, являются его технические характеристики, это:
- Напряжение;
- Удельные: ёмкость, энергия и мощность устройства;
- Продолжительность тепловой и токовой нагрузки;
- Предельно допустимое количество циклов «заряд/разряд»;
- Срок службы;
- Величина саморазряда;
- Температурный режим эксплуатации;
- Наличие эффекта памяти.
Рейтинг лучших
Наиболее широкое распространение, в качестве накопителя электрической энергии, в солнечных светильниках, получили следующие виды аккумуляторов, это:
- Цилиндрические, литий-железо-фосфатные (LiFePO4).
Данные устройства обладают высоким током разряда и взрывобезопасны.
Среди пользователей подобного типа аккумуляторов, популярностью пользуется серия Howell (Китай), отличающаяся целым рядом достоинств.
Эксплуатационные характеристики данной серии:
Рабочее напряжение – до 2,3 В;
Удельные:
- емкость – 100,0 – 120,0 Вт*ч/кг;
- энергия – 135,0 – 150,0 Вт*ч/л;
- мощность – от 2,0 до 4,5 кВт/кг;
Нагрузки:
- типовая – 30,0 *С;
- высокая – 50,0 *С;
- импульсная – до 100,0 *С.
Количество периодов заряд/разряд – до 2000;
Срок эксплуатации – от 3,0 до 5,0 лет;
Величина саморазряда – не более 0,3% в месяц;
Температурный режим – от — 20 *С до +60 *С;
Эффект памяти – отсутствует.
- Никель-металл-гидридные (Ni-MH).
У устройств данного типа, электрод изготавливается из водородоадсорбирующего сплава, который способен поглощать водород. Данный тип отличается продолжительными сроками эксплуатации и способностью к длительному хранению.
Модели этой группы выпускается различных геометрических размеров (диаметр и длина) и с различными техническими характеристиками (емкость, ток заряда) и неизменным напряжением – 1,2 В. Все модели экологически безопасны для окружающей среды.
- Никель-кадмиевые (NiCd).
Использование кадмия, в моделях этой типа, позволяет уменьшить габаритные размеры и весустройств, в сравнении с никель-металл-гидридными моделями, при том, что у них одинаковые графики разряда.
Эксплуатационные характеристики данной серии:
Рабочее напряжение – до 1,5 В;
Удельные:
- емкость – 30,0 – 40,0 Вт*ч/кг;
- энергия – 85,0 – 100,0 Вт*ч/л;
- мощность – 100 – 155 Вт/кг.
Нагрузки:
- типовая – 3,0 *С;
- высокая – 10,0 *С;
- импульсная нагрузка – до 25,0 *С;
Количество периодов заряд/разряд – до 500;
Срок эксплуатации – от 3,0 до 5,0 лет;
Величина саморазряда – 25,0% в месяц;
Температура эксплуатации – от — 20 *С до +60 *С;
Эффект памяти – присутствует.
Где купить
Аккумуляторы, используемые в солнечных светильниках, достаточно широко используются для питания различных электронных устройств. В связи с этим, при необходимости их замены, всегда есть возможность приобрести аналогичные тем, что были установлены производителем таких светильников, или подобрать подобные им, в соответствии с техническими характеристиками, условиями эксплуатации и экологической безопасностью устройств.
Все выше перечисленные виды аккумуляторов реализуются в розничной торговле, в различных торговых и специализированных сетях, что позволяет без труда приобрести необходимую модель.
Кроме этого, можно воспользоваться онлайн продажами, которые осуществляются в сети интернет. В этом случае можно ознакомиться с предложениями различных компаний, изучить технические характеристики моделей и их эксплуатационные показатели, сравнить стоимость и условия поставки.
Плюсы и минусы
У всех выше приведенных типов аккумуляторов, служащих накопителями электрической энергии, для светильников, имеющих в своей конструкции солнечную батарею, присущи определенные достоинства и недостатки.
Достоинствами, в соответствии с типом устройства, являются:
- Для литий-железо-фосфатных моделей:
- Продолжительный срок эксплуатации;
- Взрывобезопасность.
- Высокая скорость зарядки.
- Широкий температурный диапазон рабочих температур.
- Для никель-металл-гидридных моделей:
- Длительные сроки эксплуатации;
- Способность к продолжительному хранению;
- Экологическая безопасность данного типа устройств;
- Возможность заряжать в любое время вне зависимости от текущего заряда устройства и без ущерба техническим параметрам.
- Для никель-кадмиевых моделей:
- Продолжительные сроки эксплуатации;
- Способность к длительному хранению;
- Быстрый процесс заряда устройств.
Недостатками, выше перечисленных типов устройств, являются:
- Для литий-железо-фосфатных, аккумуляторов:
- Более крупные габаритные размеры и вес, нежели у литий-йонных устройств.
- Для Никель-металл-гидридных аккумуляторов, особо выявленных отрицательных качеств, не выявлено.
- Для никель-кадмиевых аккумуляторов:
- Наличие памяти;
- Перед новой зарядкой, должна быть выполнена полная разрядка аккумулятора;
- Негативное воздействие на окружающую среду.
Источник
Как выбрать аккумулятор для солнечных фонарей
Аккумуляторы (перезаряжаемые батарейки) для светильников на солнечных батареях
Различаются по многим техническим параметрам, один из важнейших- химический состав батареи, который определяет морозостойкость и наличие эффекта памяти элемента питания. Аккумуляторы с эффектом памяти для использования в садовых светильниках на солнечных батареях непригодны: получив несколько раз недостаточное количество солнечного света для полного заряда, такие батареи постепенно перестанут заряжаться; эти источники питания используются для приборов, заряжающихся от электросети, каждый раз на всю мощность батареи.
LiFePO4 Литий-железо-фосфатные батареи (цилиндрические аккумуляторы)
Это один из видов перезаряжаемых аккумуляторов, выполненных на основе уникального литий-ионного химического состава, где железо (Fe) используется в качестве катодного материала. Элементы питания LiFePO4 имеют высокий ток разряда, не взрываются при экстремальных условиях и имеют меньший вес. Но имеют более низкие характеристики напряжения и плотность энергии по сравнению с обычными Li-ion батарейками. Соединение Fe-P-O сильнее, чем Co-O, поэтому при возникновении экстремальных ситуаций (короткое замыкание, перегрев, и т. д.) атомы кислорода гораздо труднее вывести. Такая стабилизация окислительно-восстановительных реакций также помогает ускорить перенос ионов. Только при экстремальном нагреве, как правило, более 800°C, происходит разрушение батарейки без выброса тепла. В свою очередь, LiCoO2 аккумуляторы как раз подвержены большому выбросу тепла. LiFePO4 — очень устойчивы к потере кислорода, что приводит к экзотермической реакции у других литиевых элементов.
Преимущества литий-железофосфатных аккумуляторов.
Самое главное их преимущество считает в том, что срок их службы изначально больше, чем литий-ионных ячеек. Но при том же напряжении и емкости данный аккумулятор будет значительно больше и тяжелей, чем li-ion аккумулятор. Также данные аккумуляторы считают более безопасными в плане взрывоопасности. Недостаток данных видов аккумуляторов- габариты. Размер и вес данного аккумулятора при прочих равных условиях будет значительно больше, чем у литий-ионного аккумулятора.
Преимущества большой емкости аккумулятора солнечных батарей: процессы разряда и заряда будут происходить в щадящем токовом режиме. При одинаковой силе тока аккумуляторы с достаточной или избыточной емкостью работают в тренировочном режиме, а аккумуляторы с малой емкостью в сокращенном или форсирующем режиме.
Аккумуляторы Howell:
Модель | Номинальное напряжение, В | Номинальная мощность, мА*ч | Внутреннее сопротивление, мОм | Жизненный цикл | Максимальное напряжение заряда | Пороговые напряжения разряда | Вес аккумулятора (примерный), г | Габариты (диаметр и длина), мм |
HW-F14500 | 3.2 | 400 | ≤50 | ≥2000 | 3.65 | 2.3 | 18.5 | 14х50 |
HW-F18500 | 3.2 | 1100 | ≤40 | ≥2000 | 3.65 | 2.3 | 32 | 18х50 |
HW-F18650 | 3.2 | 1500 | ≤40 | ≥2000 | 3.65 | 2.3 | 45 | 18х65 |
HW-F22650 | 3.2 | 2300 | ≤20 | ≥2000 | 3.65 | 2.3 | 60 | 22х65 |
HW-F26650 | 3.2 | 3000 | ≤40 | ≥2000 | 3.65 | 2.3 | 80 | 26х65 |
HW-F32600 | 3.2 | 4000 | ≤20 | ≥2000 | 3.65 | 2.3 | 110 | 32х60 |
HW-F32650 | 3.2 | 4500 | ≤10 | ≥2000 | 3.65 | 2.3 | 188 | 32х65 |
HW-F42110 | 3.2 | 10000 | ≤5 | ≥2000 | 3.65 | 2.3 | 330 | 42х110 |
Типовые сферы применения
- чрезвычайно высокая скорость зарядки;
- безопасная литиевая батарея
- хорошие характеристики хранения
- широкий диапазон рабочих температур
- ёмкость ниже, чем у Li-Ion аккумуляторов
- Номинальное напряжение 3.0 В против 3.6 В у у Li-Ion аккумуляторов
- светильники на солнечных батареях, бытовые приборы, электроинструменты,
гаджеты, ноутбуки