التلقائي إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية الذكية أصبح النظام ذكيًا وسريع الاستجابة بمرور الوقت، ولكن عندما يتم دمجه مع إنترنت الأشياء الناشئة (IoT، Lora، Zigbee) فإنه قادر على دعم وظائف أكبر بسبب أجهزة الاستشعار الإضافية والمرونة.
إن إنترنت الأشياء هو مجال سريع الحركة. إنها شبكة من الأشياء/الأشياء المادية التي يمكن التعرف عليها والمترابطة من أجل تحقيق التحكم وتبادل المعلومات عبر ناقل المعلومات (Lora، Zigbee، GPRS، 4G).
بالمقارنة مع المصابيح التقليدية التي كان تشغيلها مكلفًا وغالبًا ما تستهلك حوالي نصف إجمالي الطاقة في المدينة، يعد نظام الإضاءة الذكية التلقائي المتصل بإنترنت الأشياء حلاً أكثر ذكاءً وأكثر خضرة وأمانًا.
تعد إضافة اتصال إنترنت الأشياء إلى المصابيح الشمسية الذكية خطوة كبيرة نحو التنمية المستدامة لأنها توفر فوائد قابلة للقياس. إن الجمع بين قدرات الاتصال بالشبكة والاستشعار الذكي يسمح للمستخدم بمراقبة نظام إضاءة الشوارع والتحكم فيه عن بعد. هناك العديد من الفوائد للمراقبة والتحكم المركزيين للشبكة الذكية لنظام إدارة الإضاءة بالطاقة الشمسية.
كيف يعمل ضوء الشارع الشمسي الذكي؟
بعض منهم:
يوفر التحكم التكيفي في الإضاءة من خلال تحسين الكفاءة التشغيلية من خلال استخدام أجهزة الاستشعار ووحدات التحكم الدقيقة بناءً على الظروف الجوية وكثافة حركة المرور وغيرها من الظروف.
يعمل على تحسين السلامة من خلال الكشف السريع عن انقطاعات التيار ويمكن التحكم في الإضاءة في المناطق التي ترتفع فيها معدلات الجريمة أو استجابة لحالات الطوارئ.
ومن خلال إضافة المزيد من أجهزة الاستشعار، يمكن استخدام بيانات المصابيح الشمسية الذكية بعدة طرق تتجاوز مجرد التحكم في الإضاءة.
يمكن استخدام البيانات لمراقبة أنماط الاستخدام، مثل تحديد المناطق أو الأوقات التي يكون فيها النشاط أكبر أو أقل من المعتاد.
يمكن لأنظمة إضاءة الشوارع بالطاقة الشمسية الذكية التي تتضمن إمكانات الفيديو والاستشعار الأخرى أن تساعد في تحديد أنماط حركة المرور على الطرق ومراقبة جودة الهواء والمراقبة بالفيديو لأغراض أمنية.
حل مستدام وموثوق
يركز العالم على الحلول المستدامة ويعتبر قطاع الطاقة أكبر مساهم في انبعاثات غازات الدفيئة في معظم البلدان. ويدفع القطاعان الحكومي والخاص نحو بناء حل للطاقة المستدامة. ونظام إضاءة الشوارع الذكي الذي يعمل بالطاقة الشمسية هو بحق النظام المطلوب في المجتمعات لاستخلاص هذا التغيير وتعزيز ثقافة البيئة المستدامة.
تتميز مصابيح الشوارع الشمسية الذكية بأنها موثوقة وسهلة التركيب ويمكن أن تصل إلى أي مكان. وبمجرد تركيبها، يمكنها البقاء في الميدان لعقود من الزمن. الأوتوماتيكية نظام إدارة ضوء الشارع إجراء التثبيت بسيط أيضًا ومباشر. ليست هناك حاجة إلى خبرة تركيب متقدمة أو صيانة منتظمة للشبكة بفضل التكنولوجيا الخلوية المضمنة في النظام، حيث يمكن للمستخدم الاتصال بالنظام بسهولة من أي مكان.
الحل الذكي
من خلال تضمين الذكاء في نظام إضاءة الشوارع بالطاقة الشمسية LED، فقد أحدثت ثورة حقيقية. إن وجود ميزة التحكم الذكي والاتصال عن بعد يجعل المنتج ذكيًا حقًا. يوفر نظام الإضاءة المتصل بالشبكة المراقبة والقياس والتحكم عبر الاتصالات السلكية أو اللاسلكية. وهذا يسمح لحل الإضاءة بالانتقال إلى المستوى التالي، حيث يمكن من خلاله استخدام الهواتف المكتبية والمحمولة للتحكم عن بعد في نظام الإضاءة الشمسية ومراقبته. يتيح دمج الذكاء في نظام إضاءة الشوارع بالطاقة الشمسية LED العديد من الميزات الذكية عن طريق تبادل البيانات في الاتجاهين.
تعمل تقنية الإضاءة القائمة على إنترنت الأشياء على حل تحديات قابلية التوسع في إدارة أعداد كبيرة من مرافق إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية من خلال تجميع كميات هائلة من البيانات الناتجة عن إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية والعمل بناءً عليها لتحسين خدمات الإضاءة في المناطق الحضرية عن طريق تقليل تكلفة التشغيل وتعظيم الاستفادة توفير الطاقة.
مستقبل التكنولوجيا
تخلق تقنية شبكات إنترنت الأشياء فرصة عملية للتقدم خطوة أخرى إلى الأمام من خلال التكامل المباشر لإضاءة Smart Solar Street في الأنظمة المعتمدة على الكمبيوتر. يمكن تنفيذ نظام إضاءة الشوارع الذكي كعنصر حاسم في تطوير البنية التحتية للمدينة الذكية ويمكن استخدامه لتوفير إمكانات موسعة مثل مراقبة السلامة العامة ومراقبة الكاميرات وإدارة حركة المرور وحماية البيئة ومراقبة الطقس ومواقف السيارات الذكية والواي فاي إمكانية الوصول واستشعار التسرب والبث الصوتي وما إلى ذلك.
مع التقدم في التكنولوجيا الخلوية، يتوفر الآن اتصال موثوق به في كل جزء من العالم والذي يمكن أن يساعد في دعم العديد من تطبيقات مصابيح الشوارع الأوتوماتيكية الذكية.
الغرض من الحدائق والترفيه هو توفير بيئة آمنة وصحية لأفراد المجتمع، لإبقاء الحدائق مفتوحة أثناء الليل هناك حاجة إلى إنارتها بالأضواء ونظام الإضاءة الشمسية المستقل يقدم الحل الأفضل ل الذي - التي.
ال حلول الإضاءة الشمسية القائمة بذاتها والمكتفية ذاتيا تعتبر مثالية للإضاءة العامة في حدائق المدينة والمناطق الترفيهية، حيث يمكن استخدام المصابيح الشمسية في أي مكان يحتاج فيه الضوء، دون تقييد مكان الطاقة وكيفية توفرها، فإن إمكانيات ضمان الإضاءة المناسبة والمتجددة لجميع المناطق لا حدود لها!
تعد أنظمة الإضاءة الشمسية وسيلة منخفضة الصيانة لتحسين السلامة والرؤية.
فيما يلي بعض الطرق الرائعة للاكتفاء الذاتي أضواء الشمسية الحل يمكن أن يلبي احتياجات الطاقة.
المتنزهات الطبيعية:
الغرض من المتنزهات الطبيعية هو إعطاء إحساس حقيقي وطبيعي للمراقب. ولجعلها آمنة للسياح، فإن إضاءة الحديقة هي الأولوية القصوى للإدارة. ترغب معظم المتنزهات الطبيعية في إبراز المناطق المحيطة بها دون الحد الأدنى من التعطيل، لذا فإن تطوير حل تقليدي للإضاءة يمكن أن يسبب خللًا في شكل حفر الخنادق والأسلاك. وهذا من شأنه أن يزعج المنطقة بشكل كبير ويمكن أن يلحق الضرر بالسكان. هناك مشكلة أخرى في هذه المتنزهات الطبيعية وهي أنها غالبًا ما تكون في مواقع نائية بعيدة عن محطات الشبكة. لذلك بدلاً من الاعتماد على الإضاءة التقليدية، يعد نظام إضاءة الشوارع بالطاقة الشمسية خيارًا رائعًا دون الإضرار بالبيئة. الشيء الوحيد الذي يجب مراعاته أثناء تركيب هذا النظام هو تجنب المناطق المظللة لأنها ستمنع سقوط ضوء الشمس على الألواح الشمسية.
حمامات السباحة ومنتجعات الجولف:
يوجد في كل مجتمع تقريبًا حمام سباحة ونادي ومنتجع للجولف. يميل الناس إلى استخدام هذه المرافق خلال عطلات نهاية الأسبوع أو بعد ساعات عملهم والتي تكون في الغالب أثناء الليل. يعد الحفاظ على إضاءة هذه الأماكن أمرًا ضروريًا لإدارة المجتمع ونظام الإضاءة الشمسية هو الحل الأمثل لهذه الأماكن.
مسارات المشي:
يميل الناس إلى المشي على طول شاطئ البحر أو المسارات التي صنعها الإنسان في الجبال للترفيه. تتراوح هذه المناطق من المناطق النائية جدًا إلى مناطق وسط المدينة وتعد الإضاءة على طول الممرات أمرًا مهمًا للحفاظ على أمان الناس. يعد وجود حل خارج الشبكة مثل نظام الإضاءة الشمسية هو الخيار الأمثل لهذه الأماكن حيث يمكن تركيبه في أي مكان على طول الممرات دون الحاجة إلى الأسلاك وإصلاح مصادر الطاقة. وهذا من شأنه أن يوفر السلامة والأمن لأولئك الذين يستخدمون الممرات خلال الصباح الباكر وفي وقت متأخر من الليل.
الملاعب:
واحدة من أهم المخاوف بالنسبة للأشخاص الذين يحضرون أطفالهم إلى الملاعب هي سلامة أطفالهم. يعد نظام الأضواء الشمسية المستقل طريقة رائعة لإضاءة مناطق اللعب لجعل الآباء يشعرون بالأمان تجاه أطفالهم. من خلال إضاءة هذه المناطق، تسمح للجيران وموظفي إنفاذ القانون بفحص المنطقة بصريًا ليلاً لضمان السلامة.
بالنسبة للأماكن التي يكون فيها الصيف حارًا للغاية وتتمتع بأيام مشمسة أكثر، يميل الناس إلى البقاء في منازلهم أثناء النهار ولا يخرجون إلا عندما يحل الظلام، ويكون الجو باردًا بدرجة كافية. وهذا هو الوضع عادة في دول الشرق الأوسط وآسيا. بالنسبة لهذه الأماكن، يعد نظام الإضاءة الشمسية خيارًا رائعًا لأنه سيحافظ على إضاءة الحدائق أثناء الليل دون أي تكلفة تشغيل على أفراد المجتمع.
حدائق الكلاب:
أصبحت حدائق الكلاب شائعة في كل مدينة حول العالم. توفر هذه المتنزهات فرصة جيدة للتفاعل اجتماعيًا مع الناس أثناء نزهة الكلاب. نظرًا لأن الناس يأخذون كلابهم قبل أو بعد عملهم، فعادةً ما يصبح الظلام مظلمًا خاصة خلال فصل الشتاء عندما تكون الأيام أقصر. توفير الإضاءة في حدائق الكلاب على الممرات ومواقف السيارات والمداخل يوفر الأمان للأشخاص الذين يخرجون أثناء الصباح أو في وقت متأخر من الليل.
مسارات المشي لمسافات طويلة
تعد مسارات المشي لمسافات طويلة التي هي من صنع الإنسان والمواقع النائية المدمجة مكانًا رائعًا لمحبي الطبيعة الذين يحبون المشي لمسافات طويلة في الجبال. وبما أن هذه المسارات في الغالب بعيدة عن المناطق الحضرية ولا يمكن الوصول إليها من محطات الشبكة، فإن نظام الإضاءة الشمسية هو الخيار المناسب الوحيد هنا. دون الإضرار بالبيئة والمسارات، يمكن تركيبها على طول الممرات ويمكن أن تجعل المسار آمنًا للأشخاص. يساعد وجود نظام الإضاءة أيضًا في جذب انتباه السياح ويمكن أن يزيد من تدفق الأشخاص هناك.
هناك العديد من الطرق الرائعة والمبتكرة لإدارة الحدائق والترفيه لاستخدام نظام الإضاءة الشمسية لصالح المجتمع. يعد تركيب الإضاءة على الممرات ومواقف السيارات حول حدود الحدائق من بعض الطرق التي يمكن من خلالها استخدام نظام الإضاءة الشمسية. أيضًا، الآن بعد أن تطورت التكنولوجيا، هناك ميزة تلقائية متوفرة في أنظمة الإضاءة الشمسية والتي يتم تشغيلها وإيقافها تلقائيًا مع الحفاظ على توازن الطاقة بكفاءة. إن الميزات الآلية لإضاءة الشوارع بالطاقة الشمسية تجعلها مثيرة للإعجاب واقتصادية مقارنة بنظام الإضاءة التقليدي. ليست هناك حاجة لمراقبة الوقت الذي يجب أن يتحول فيه. ن تشغيل وإيقاف. لذلك، فإنه يلغي الحاجة إلى موارد إضافية
تلعب الأضواء الشمسية دورًا حاسمًا في بناء مجتمعات مستدامة. تتمثل مزايا Solar Light في أنها ذكية ماليًا ولا تعتمد على الكهرباء التي تعمل بالشبكة، وتحسن استدامة المجتمع لأنها تستمد تغييرات اجتماعية إيجابية وهي مفيدة للناس ولكوكبنا العزيز الأرض.
الفوائد المجتمعية للأضواء الشمسية
توفر هذه الأضواء الأمان للأشخاص المقيمين وتحسن أيضًا المظهر العام للمجتمع. وجود الطاقة الشمسية تكلفة الكهرباء واعتمادها على محطات توليد الكهرباء الشبكة مع الحفاظ على الأمن والسلامة المعمارية.
1. خلق التأثير الاجتماعي
إن وجود مصابيح الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية في المجتمع يعزز التغييرات الإيجابية في المجتمع. لا يمكن ممارسة رياضة الجري في الصباح الباكر أو زيارة الحديقة أو الأماكن بعد العشاء أو ركوب الدراجات في وقت متأخر من الليل إلا عندما تتوفر إضاءة كافية على الطرق. إن تركيب المزيد من الإضاءة يجعل الناس يشعرون بالأمان والأمان.
2. توافر الأضواء في مواقف السيارات يُلاحظ في الغالب أن مواقف السيارات في المجتمعات بدون إضاءة. يوجد في كل مجتمع تقريبًا حمام سباحة ونادي ومنتجع جولف ومواقف للسيارات متاحة للسكن. تحتاج مواقف السيارات هذه إلى إضاءة كافية لأمن المركبات. يعد تركيب الإضاءة التي تعمل بالشبكة أمرًا مكلفًا، لكن مصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية تعد بديلاً مثاليًا لهذا الحل. إنه يوفر نفس المستوى من إضاءة ساحة انتظار السيارات بالطاقة الشمسية دون الحاجة الإضافية للكابلات وحفر الخنادق.
3. الحل الذكي ماليا
ومع مرور كل عام، ترتفع تكلفة الكهرباء. تبحث المجتمعات والبلديات عن طرق مبتكرة لإبقاء تكلفة الكهرباء منخفضة. إن استخدام إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية يزيل عبء الكهرباء عن أفراد المجتمعات ويتجنب النفقات على شكل:
أ. تكاليف الخنادق:
يتم توصيل الأضواء التقليدية من خلال الأسلاك تحت الأرض مع الشبكة. هناك تكلفة كبيرة تنطوي على حفر الخنادق وتوصيل نظام الإضاءة التقليدي. علاوة على ذلك، هناك أيضًا تكلفة تعطيل المناطق العامة. بفضل القدرة على التثبيت في أي مكان وفي أي وقت دون الحاجة إلى حفر الخنادق والأسلاك، فإن نظام الإضاءة الشمسية هذا يوفر بديلاً جيدًا للنظام التقليدي.
ب. تكلفة الطاقة:
إحدى الفوائد الرئيسية لنظام الإضاءة الذي يعمل بالطاقة الشمسية هي فعاليته من حيث التكلفة. إنها مناسبة جدًا لتوفير استهلاك الطاقة لأنها تستخدم الطاقة الشمسية لتشغيل الضوء. لا يستخدم أي كهرباء. وبالتالي، سيكون ذلك بمثابة مساعدة كبيرة لأفراد المجتمع في تقليل حصة فاتورة الكهرباء التي يدفعونها على أضواء المجتمع.
ج. تكلفة التثبيت:
إجراء التثبيت واضح ومباشر ويمكن تثبيته بسرعة في أي مكان مرغوب فيه. لا حاجة إلى مواجهة مشاكل الكابلات الفوضوية وفتحات الحفر. كما أن النظام قابل للإزالة ويمكن نقله بسهولة إلى موقع أو موقع آخر. يسجل دليل التثبيت الرسوم التوضيحية خطوة بخطوة حول كيفية تثبيت الكاميرات الشمسية ويمكن للمرء متابعتها بسهولة.
د. تكلفة التعطيل:
وبفضل التطورات الحديثة في هذا المجال، تحسنت التكنولوجيا كثيرا. إن تثبيت هذا النظام في المجتمع يمكن أن يستمر لسنوات مع الحد الأدنى من الحاجة للصيانة. لذلك، سيكون هناك الحد الأدنى من تكلفة الاضطراب الذي يحدث لأفراد المجتمع.
4. ميزات رائعة
إن الميزات الآلية لإضاءة الشوارع بالطاقة الشمسية تجعلها مثيرة للإعجاب واقتصادية مقارنة بنظام الإضاءة التقليدي. الطاقة التي تتراكم خلال النهار كافية لإضاءة الليل كله. ليست هناك حاجة للتدخل البشري لأن هذا النظام يعمل تلقائيًا. ليست هناك حاجة لمراقبة الوقت الذي يجب أن يتم تشغيله وإيقاف تشغيله فيه. لذلك، فإنه يلغي الحاجة إلى موارد إضافية.
5. جيد للبيئة
نظرًا لعدم الاعتماد على استخدام الوقود الأحفوري لتوليد الكهرباء، فإن نظام الإضاءة الذي يعمل بالطاقة الشمسية يستمد طاقة لا نهائية من الشمس لتوليد الكهرباء. وهذا يقلل من البصمة الكربونية للمجتمع.
يركز العالم على الحلول المستدامة ويعتبر قطاع الطاقة أكبر مساهم في انبعاثات غازات الدفيئة في معظم البلدان. ويدفع القطاعان الحكومي والخاص نحو بناء حل للطاقة المستدامة. و ال نظام إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية وهو بحق ما تحتاجه المجتمعات لاستخلاص هذا التغيير وتعزيز ثقافة البيئة الأكثر خضرة.
خاتمة
كما ناقشنا، تلعب الإضاءة دورًا رئيسيًا في إنشاء المجتمعات وازدهارها. إن تقديم حلول إضاءة الشوارع بالطاقة الشمسية عالية الجودة يوفر للمواطنين تجربة أفضل للمدينة. فهو يساعد على تحسين إمكانية قراءة الأماكن العامة، مما يجعلها سهلة الوصول ومرحبة للجميع. فهو بمثابة محرك للتلاحم الاجتماعي، مما يساعد على تقوية الروابط والتفاعل بين أفراد المجتمع أثناء قيامهم بأنشطتهم الاجتماعية خلال المساء.
نظرًا لعدم وجود تكاليف تشغيلية، فإنه يوفر الفرصة لأفراد المجتمع للاستمتاع بساعات عمل طويلة في الحدائق، مما يعزز الوصول إلى المرافق الرياضية الخارجية.
وأخيرًا، على الطرق ومسارات ركوب الدراجات، يمكن أن يساعد وجود الأضواء الشمسية في تقليل عدد الحوادث وتعزيز تدفق حركة المرور بشكل أفضل مع الحفاظ على سلامة الجميع في المجتمع.
الدعم الساحق من مختلف الحكومات يساعد السوق العالمية لل ضوء الشارع بالطاقة الشمسية لكسب آفاق جديدة مع مرور كل يوم.
وبهدف الحفاظ على الطاقة وتقليل البصمة الكربونية، بدأت الدول الاستثمار في هذا المجال. إن الزيادة في الطلب على الطاقة والارتفاع المستمر في تكلفة الكهرباء دفعت عدداً من الحكومات إلى اتخاذ إجراءات جادة لاستبدال أنظمة الإضاءة القديمة بأنظمة أخرى. الإضاءة الشمسية.
وبما أن الطاقة الشمسية تعتمد على مصدر غير محدود للطاقة، تحاول الحكومات تنفيذ استخدام الألواح الشمسية كمصدر للطاقة في مناطق الضواحي والريف لإضاءة إنارة الشوارع.
وبحسب المحللين العالميين سوق إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية سوف ينمو بشكل مطرد، وبحلول عام 2023 سيكون قد زاد بمقدار 21%. إن الطلب المتزايد على الطاقة النظيفة والمتجددة، وسهولة إعدادها، وانخفاض تكلفة الصيانة أثناء تشغيلها، تعمل كمحركات قوية لنمو سوق إضاءة الشوارع بالطاقة الشمسية.
تلعب الطاقة الشمسية التي تعتمد فقط على ضوء الشمس دورًا مهمًا في الحد من التلوث البيئي ولها آفاق مشرقة للتطبيقات.
تحليل سوق الإضاءة الشمسية
إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية هي مصادر إضاءة مرتفعة يتم تشغيلها بواسطة الألواح الكهروضوئية التي يتم تركيبها بشكل عام على هياكل الإضاءة. يتم شحن البطاريات بواسطة الألواح الكهروضوئية التي توفر الطاقة لمصابيح LED.
في عام 2012، اعتبر الجنوب أكبر سوق للإيرادات بحصة سوقية بلغت 32.46% في عام 2012 و34.42% في عام 2017، بزيادة قدرها 1.96%. في عام 2016، تم تصنيف الشمال الشرقي والغرب كثاني أكبر سوق بحصة سوقية تبلغ 22.33% في عام 2016.
وفقًا لدراسة جديدة، من المتوقع أن يصل سوق مصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية إلى 7530 مليون دولار أمريكي في عام 2023 من 2950 مليون دولار أمريكي في عام 2017. ومن المتوقع أن يكون سوق مصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية في آسيا والمحيط الهادئ هو السوق الذي يتمتع بمعدل نمو واعد في المستقبل القريب. وقد أدى ارتفاع دخل الفرد في الاقتصادات الناشئة مثل الصين وتايلاند وفيتنام والفلبين والهند إلى زيادة الطلب على هذا المنتج.
ومن حيث إنتاج الطاقة الشمسية، تعتبر هذه المنطقة في قمة العالم. وفقًا لخبراء وكالة الطاقة الدولية (IEA)، استحوذت الصين على حوالي 42.8% من إجمالي القدرة المركبة للألواح الكهروضوئية في العالم خلال عام 2018.
وفقًا للمختبر الوطني للطاقة المتجددة (NREL)، شهدت تكلفة شراء الألواح الشمسية انخفاضًا كبيرًا، مما أدى إلى انخفاض التكلفة بمقدار 80% من عام 1980 إلى عام 2010. وبين عامي 2015 إلى 2019، انخفضت أسعار الألواح الشمسية بمقدار 50% أخرى من $0.70 / واط إلى $0.35/وات. يعد هذا أحد العوامل الرئيسية المساهمة في زيادة الطلب على مصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية عالميًا، مما سيأخذ نمو السوق من $5.7 مليار في عام 2019 إلى $14.6 مليار بحلول عام 2030، بمعدل 9.4% بين عامي 2020 و2030.
الاتجاهات المستقبلية
ستهيمن منطقة آسيا والمحيط الهادئ على سوق الإضاءة الخارجية ومن المتوقع أن تحافظ على وتيرتها طوال السنوات القادمة. ويمكن أن يعزى ذلك إلى النمو السكاني في المنطقة وأيضا بسبب النمو المستدام في التحضر.
ومن المتوقع أن يكون استخدام نظام إضاءة الشوارع بالطاقة الشمسية أعلى في المستقبل.
لأن الدول النامية ستبدأ في التركيز على نظام الطاقة اللامركزي (خارج الشبكة) مثل الطاقة الشمسية. وهذا بدوره سيعزز نمو السوق. إن الزيادة المستمرة في تكلفة الطاقة وارتفاع الطلب على الكهرباء قد حفزت بالفعل الإرادة في مؤسسة حكومية للتحرك نحو تطوير الشراكات مع المنظمات الدولية والمنظمات غير الحكومية الإقليمية. وهذا سوف يساعد كلا الشريكين في تنفيذ أنظمة الإضاءة الشمسية من خلال إدخال مخططات مختلفة مثل تقديم الإعانات للشعب في تركيب هذا النظام.
في السابق، كانت مصابيح الفلورسنت المدمجة (CFL) هي المهيمنة على السوق في عام 2016. لكن هذا تغير مؤخرًا. من المتوقع الآن أن يهيمن قطاع الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED) على سوق أنظمة إضاءة الشوارع بالطاقة الشمسية نظرًا لزيادة عمر مصابيح LED والحد الأدنى من تكاليف التشغيل.
على أساس تجزئة التطبيقات، من المتوقع أن يقود القطاع التجاري السوق العالمية بسبب المبادرات المتزايدة التي تتخذها الحكومة والسلطات العامة. ومن المتوقع أن يستحوذ هذا القطاع التجاري على 68.2 مليون طن من حصة السوق بنهاية عام 2024، بحسب الخبراء.
ومع ذلك، لا يزال سوق مصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية العالمية يواجه مشاكل في محاولة الترويج للتكنولوجيا الجديدة في سوق تقليدي مليء بالمنافسين التقليديين. لا يزال العملاء يفتقرون إلى المعرفة بالفوائد التي يحملها هذا النظام ويتجهون نحو نظام إضاءة الشوارع بالطاقة الشمسية بحذر بسبب انخفاض مستوى الوعي وارتفاع التكلفة الأولية.
ومع ذلك، فإن التخفيض الكبير في التكاليف إلى جانب التقدم في الأجهزة والبرامج في جميع المكونات الرئيسية لنظام الإضاءة بالطاقة الشمسية سيكون قادرًا في نهاية المطاف على أن يصبح هذا السوق رائدًا جديدًا في السوق في مجال الإضاءة في الوقت التالي.
كاميرات مراقبة خارجية تعمل بالطاقة الشمسية تستمد الطاقة من الشمس وتستخدم لتوفير المراقبة على مدار 24 ساعة دون الاعتماد على الكهرباء. يستخدم اللوحة الشمسية لتحويل الطاقة من الشمس ويستخدمها لتشغيل الكاميرا دون الحاجة إلى مصادر أو كابلات كهربائية. النظام بأكمله مكتفي ذاتيًا ويعتمد فقط على الموارد الطبيعية لتحصيل الرسوم مما يعني عدم وجود رسوم اشتراك أو رسوم شهرية.
كاميرا مراقبة تعمل بالطاقة الشمسية يعد خيارًا جيدًا في الأماكن التي يكون فيها تشغيل الكابلات مكلفًا ومستحيلًا، مثل مواقع البناء والمناطق النائية مثل المزارع الريفية والحظائر وما إلى ذلك. يتضمن النظام الكامل الألواح الشمسية والكاميرات والبطاريات القابلة لإعادة الشحن.
كيف سكاميرات أمنية تعمل بالطاقة الشمسية عمل؟
كاميرات الطاقة الشمسية استخدام الألواح الشمسية عالية الجودة لتحويل ضوء الشمس إلى تيار مباشر (DC). يتم استخدام العاكس لتحويل التيار المستمر إلى تيار متردد (AC) والذي يتم استخدامه بعد ذلك لتشغيل الكاميرات والبطاريات الشمسية للاستخدام المستمر. يتم تخزين الطاقة الزائدة الناتجة عن الألواح الشمسية في هذه البطاريات القابلة لإعادة الشحن والتي تعمل كمصدر للطاقة أثناء الليل عندما لا يكون هناك ضوء الشمس. على عكس الاعتقاد السائد بأن الكاميرا الشمسية لا تعمل خلال الأيام الغائمة والممطرة، هناك دائمًا قدر من الضوء الذي يمكن أن يمر عبر المطر والسحب ويمكن استخدامه لتشغيل النظام.
لكن مما لا شك فيه أن كفاءة النظام ستنخفض خلال الأيام الممطرة أو الغائمة إلى حد ما. علاوة على ذلك، يأتي النظام بتصميم مقاوم للعوامل الجوية يمكنه تحمل الظروف القاسية. تأتي بعض الطرز أيضًا مزودة بطبقة مقاومة للغبار ومزودة بحماية من الأشعة فوق البنفسجية، أو بمظلة تسمح للكاميرا بالتقاط صور واضحة أثناء هطول المطر.
تعتمد كمية الكهرباء التي يمكن أن تولدها اللوحة الشمسية لكاميرا الأمان الشمسية الخارجية على عدة عوامل مثل اتجاه اللوحة، ومتوسط التعرض لأشعة الشمس، والظروف الجوية، وما إلى ذلك. من أجل زيادة طاقة خرج النظام إلى الحد الأقصى، ضع الطاقة الشمسية يجب أن تكون اللوحة متعامدة مع ضوء الشمس، ويجب تعديل ميل اللوحة بطريقة تسمح بأقصى قدر من التعرض لأشعة الشمس خلال ساعات الذروة.
يجب إبعاد النظام عن الأماكن التي يوجد بها ظل كافي طوال اليوم ويجب تركيبه بعيداً عن العوائق التي يمكن أن تحجب ضوء الشمس. يمكن أن يساعد مسح سطح الألواح بانتظام على تحسين أدائها. على الرغم من أن بعض اللوحات تأتي أيضًا مزودة بمساحات للتنظيف التلقائي يمكنها القيام بهذا العمل بشكل مستقل.
زيادة الطلب خلال السنوات القليلة الماضية
وبما أنه يعمل على مصدر طاقة نظيف، فإن النظام يكتسب زخمًا في العديد من البلدان حيث يميل الجمهور أكثر نحو التكيف مع الحلول البيئية هذه الأيام.
من أجل تشجيع الناس على اعتماد تقنيات الطاقة الشمسية، تقدم حكومات مختلف البلدان مثل الولايات المتحدة والمملكة المتحدة وكندا وغيرها، حوافز كوسيلة لتحفيز الناس على استخدام هذه التقنيات. ووفقا للأرقام، انخفض سعر الطاقة الشمسية، بما في ذلك نظام الكاميرا الذي يعمل بالطاقة الشمسية، بمقدار 70% بينما زاد عدد عمليات التبني بمقدار 6000% من عام 2005 إلى عام 2014.
فوائد كاميرات المراقبة اللاسلكية التي تعمل بالطاقة الشمسية
1-موقع مرن
إحدى الفوائد الرئيسية للكاميرا الشمسية هي أنه يمكن تركيبها في أي مكان ويمكنها تحمل الأيام الممطرة والضبابية طالما يتوفر ما يكفي من ضوء الشمس. لا يتطلب استخدام الكابلات وشبكة الكهرباء للعمل. يمكن تثبيته بسهولة في المواقع النائية أو البيئات الصعبة جغرافيًا.
2- سهل التركيب
إجراء التثبيت واضح ومباشر ويمكن تثبيته بسرعة في أي مكان مرغوب فيه. لا حاجة إلى مواجهة مشاكل الكابلات الفوضوية وفتحات الحفر. كما أن النظام قابل للإزالة ويمكن نقله بسهولة إلى موقع أو موقع آخر. يسجل دليل التثبيت توضيحًا خطوة بخطوة حول كيفية تثبيت الكاميرات الشمسية ويمكن للمرء متابعته بسهولة.
3-صديقة للبيئة
يقدم النظام حلاً صديقًا للبيئة ولا يضر بالبيئة. ليس هناك أي آثار جانبية لاستخدام الكاميرات التي تعمل بالطاقة الشمسية حيث أنها لا تسبب أي تلوث.
4- مراقبة 24 ساعة
خلال النهار تعمل الكاميرا الشمسية على ضوء الشمس وأثناء الليل، يتم استخدام البطاريات القابلة لإعادة الشحن كمصدر للطاقة. وهذا يساعد النظام على أن يكون جاهزًا للعمل طوال النهار والليل. كما تأتي الكاميرا مزودة بإمكانية الرؤية الليلية لتعزيز الرؤية عندما لا تتوفر إضاءة كافية.
5- عمر أطول
تعتبر الألواح الشمسية الجزء الأساسي من النظام ويتم تصنيعها باستخدام أحدث التقنيات، وذلك بفضل التقدم العلمي الهائل الذي أدى إلى زيادة ملحوظة في كفاءة الألواح الشمسية والتي يمكن أن تستمر الآن لعدة سنوات دون تقليل كفاءتها.
6- أضواء LED مدمجة مع كاميرا تعمل بالطاقة الشمسية
هذه نسخة مطورة من المنتج الذي يجمع بين توفير مصابيح LED وكاميرا مدمجة. وهذا يوفر وظيفتين، المراقبة على مدار 24 ساعة، وحل الإضاءة أثناء الليل. يأتي النظام مزودًا بنظام تحكم ذكي يقوم بحساب خرج الإضاءة بشكل علمي بناءً على الطقس وسعة البطارية.
7- مميزات الكاميرا
يدعم النظام العمليات المحلية والبعيدة، مثل تسجيل الفيديو والصور والتسجيل المؤقت وكاميرات الرؤية الليلية وما إلى ذلك. وهو متوافق مع أنظمة التشغيل android وIOS وWindows.
8-اقتصادية
قد تكون التكلفة الأولية لشراء النظام الكامل استثمارًا كبيرًا، لكن الفوائد المستقبلية وتكلفة التشغيل الصفرية تفوق تلك التكاليف الأولية لمرة واحدة.
9-حساسات الحركة
هناك بعض أنواع منتجات كاميرا المراقبة اللاسلكية التي تعمل بالطاقة الشمسية والتي تحتوي أيضًا على مستشعر حركة مثبت لمراقبة حركة الأشخاص الذين يسيرون تحتها وإنذارها. يقوم النظام بإرسال تنبيه عندما يكتشف وجود شخص يسير تحت منطقة عمله ويتوفر به خاصية إطلاق الإنذار.
10-قابلية التوسع واتصال 4G/WIFI
يتم أيضًا طرح العديد من المتغيرات في الأسواق من خلال اتصال 4G و WIFI مما يساعد المستخدم على توصيله بالسحابة وتشغيله عن بُعد. كاميرات المراقبة الشمسية 4G قادرة على تغطية مساحات شاسعة، ويمكنها الاتصال والتسجيل بكاميرا أمنية 4G، ولقطات المراقبة الاحتياطية إلى منصة سحابية مع إمكانية الوصول عن بعد.
تعد كاميرات المراقبة 4G الحل الأمثل لجميع أنظمة المراقبة الخارجية ذات التخزين السحابي
الشمس هي المصدر الأساسي لطاقة الأرض. طاقة شمسية هي الطاقة التي تأتي مباشرة من الشمس. ويشار إليه أيضًا باسم الإشعاع الشمسي. تصل الطاقة الشمسية إلى سطح الأرض على شكل أشعة الشمس. هذه الأشعة هي شكل من أشكال الإشعاع الكهرومغناطيسي. توفر الطاقة الشمسية مصدرًا نظيفًا ومتجددًا للطاقة. الألواح الشمسية هي التكنولوجيا التي تسخر طاقة الشمس وتجعلها قابلة للاستخدام على شكل كهرباء. وستستمر هذه الطاقة الشمسية طالما لدينا شمس متوهجة في نظامنا الشمسي، أي 5 مليارات سنة أخرى.
إن إمكانات الطاقة الشمسية هائلة حيث أن الأرض تستقبل حوالي 200000 مرة من قدرة توليد الكهرباء اليومية في العالم على شكل طاقة شمسية. باختصار، كمية ضوء الشمس التي تسقط على سطح الأرض في ساعة ونصف تكفي لاستهلاك الأرض بالكامل لمدة عام واحد.
ما هي الألواح الشمسية وكيف تعمل؟
الألواح الشمسية هي خلايا كهروضوئية (تُعرف أيضًا باسم الخلايا الشمسية)، وهي مصنوعة من أشباه الموصلات (مادة يمكنها توصيل الكهرباء في بعض الظروف ولكن ليس في ظروف أخرى) وهي عادة مادة السيليكون. تشمل الأمثلة الأخرى لمواد أشباه الموصلات المستخدمة في الألواح الشمسية زرنيخيد الغاليوم وفوسفيد الإنديوم وسيلينيد الإنديوم النحاسي. ولصنع خلية شمسية، تحتاج إلى تريليونات من ذرات السيليكون على شكل طبقة رقاقة. تحتوي كل ذرة سيليكون على أشياء صغيرة جدًا وصغيرة للغاية تسمى الإلكترونات. تحمل هذه الإلكترونات الصغيرة شحنة كهربائية. عندما يضرب ضوء الشمس الخلايا، فإن الفوتونات الموجودة في ضوء الشمس ستطلق الإلكترونات من ذراتها، ومع تدفق الإلكترون عبر الخلية، فإنها تنتج الكهرباء.
ومن أجل الحصول على إلكترونات إضافية، يقوم المصنعون عادةً بزرع الفوسفور في الطبقة العليا من السيليكون، مع شحنة سالبة لتلك الطبقة. وبالمثل، يتم حقن الطبقة السفلية بالبورون، مما ينتج عنه إلكترونات موجبة الشحنة. كل هذا يضاف إلى مجال كهربائي ينشأ في نهايات طبقات السيليكون.
تساعد الصفائح المعدنية الموصلة الموجودة على جوانب الخلية على جمع الإلكترونات ونقلها إلى سلك حيث تتدفق مثل أي مصدر آخر للكهرباء. يجب تركيب الألواح بشكل عمودي على قوس الشمس لتحقيق أقصى فائدة.
اعتمادًا على ضوء الشمس، إذا كانت مشرقة، فسوف تتصادم الكثير من الإلكترونات مما يتسبب في تدفق الكثير من التيارات الكهربائية. في حالة إذا كان الجو غائما سيكون هناك عدد قليل من الإلكترونات المتحركة وبالتالي سيتم تقليل التيار.
في الليل، نظرًا لعدم وجود ضوء الشمس، لا تنتج الألواح الشمسية أي طاقة كهربائية ونحتاج إلى الاعتماد على البطاريات للحفاظ على الأضواء.
في حالة التكوين المتوازن، تكون المجموعة الشمسية قادرة على توليد طاقة كافية خلال النهار ويمكن استخدامها أيضًا أثناء الليل. ترسل المجموعة الشمسية كهرباء التيار المباشر (DC) من خلال وحدة التحكم في الشحن إلى بنك البطارية. يقوم العاكس بعد ذلك بسحب الطاقة من بنك البطارية وتحويلها من التيار المباشر إلى التيار المتردد (AC). يمكن أيضًا استخدام تيار التيار المتردد لتشغيل الأحمال في المنازل أو المباني التجارية.
لوحة شمسية كفاءة
يتم تصنيف كل وحدة كهروضوئية من الألواح الشمسية من خلال طاقة خرج التيار المستمر الخاصة بها في ظل الظروف القياسية. يتراوح نطاق الطاقة النموذجي بين 100 إلى 365 واط. تحدد كفاءة الوحدة عند نفس المخرجات المقدرة مساحة الوحدة. سيكون لوحدة 230 واط فعالة بنسبة 8 بالمائة ضعف مساحة وحدة 16% الفعالة 230 واط.
يمكن لوحدة واحدة أن تنتج فقط كمية محدودة من الطاقة. ولهذا السبب تحتوي معظم التركيبات على وحدات متعددة تضيف الفولتية والتيار إلى النظام. يتم ترتيب الخلايا الشمسية في مجموعة كبيرة تسمى المصفوفات وتتكون هذه المصفوفات من عدة آلاف من الوحدات الفردية التي تعمل كمحطات طاقة كهربائية مركزية. حاليًا، أفضل معدل تحويل لضوء الشمس هو حوالي 21.5%.
فوائد الألواح الشمسية
واحدة من أعظم فوائد الألواح الشمسية هي أنها توفر الطاقة النظيفة. مع ظهور تغير المناخ، يتجه العالم الآن نحو مصادر الطاقة المتجددة، ويُنظر إلى الطاقة الشمسية كبديل جيد. إن استخدام مصادر الطاقة المتجددة مثل الشمس من شأنه أن يقلل الضغط على الغلاف الجوي الناجم عن إطلاق الغازات الدفيئة.
الطاقة الشمسية هي مصدر غير محدود للطاقة المتجددة. وله أقل تأثير سلبي على البيئة مقارنة بمصادر الطاقة الأخرى المستخدمة في العالم. فهي لا تنتج غازات الدفيئة ولا تلوث المياه. لا يُحدث إنتاج الطاقة الشمسية أي ضوضاء، وهو ما يعد فائدة كبيرة لسكان المناطق الحضرية.
يمكن نشر الطاقة الشمسية في أي مكان في العالم طالما أن هناك ضوء الشمس. وهذا مفيد بشكل خاص للمناطق النائية التي ليس لديها إمكانية الوصول إلى أي مصدر للكهرباء. تعيش الغالبية العظمى من سكان العالم في أماكن لا يمكنهم فيها الوصول إلى الكهرباء، ويمكن نشر حلول مستقلة في هذه المناطق والتي يمكن أن تخلق تأثيرًا إيجابيًا على ملايين الأرواح.
كما يوفر إنتاج الطاقة الشمسية خسائر أقل في الطاقة. يتم فقدان بعض الطاقة عندما تكون هناك مسافة بين خطوط الإنتاج والإمداد، وكلما زادت المسافة، زاد فقدان الطاقة. إن توصيل الألواح الشمسية مباشرة بالأضواء أو فوق السطح يزيل هذه الخسائر.
إن تركيب الألواح الشمسية أمر سهل وبسيط، مما يعني إمكانية تركيبها في أي مكان، مع الاستفادة من المساحات الرأسية والأفقية. هذا الجانب يسهل تركيب المشاريع الصغيرة.
إنتاج الطاقة من الشمس يقلل التكاليف بشكل كبير. حيث أن هذا مصدر لا ينضب من الطاقة ولا يخضع لتقلبات السوق. أدى التطور الأخير إلى انخفاض كبير في أسعار المكونات المستخدمة في تصنيع الألواح الشمسية وجعلها رخيصة نسبيًا وبأسعار معقولة في السنوات الأخيرة.
لا تحتوي الألواح الشمسية على أجزاء متحركة، وتتطلب صيانة أقل ويمكن أن تدوم لعقود عند صيانتها بشكل صحيح. بمجرد أن يدفع النظام تكلفة تركيبه، فإنه ينتج كهرباء مجانية طوال الفترة المتبقية من عمر النظام والتي يمكن أن تكون حوالي 15-20 عامًا.
يتم تشغيل مصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية بواسطة خلايا شمسية من السيليكون البلورية، وهي تحتوي على بطاريات محكمة الغلق خاضعة للصيانة ولا تحتاج إلى صيانة (الغروية البطاريات أو بطاريات الليثيوم) لتخزين الطاقة الكهربائية. يتم استخدام مصابيح LED فائقة السطوع هذه كمصدر للضوء يتم التحكم فيه بواسطة وحدات التحكم الذكية في الشحن والتفريغ وبالتالي تحل محل الإضاءة الكهربائية العامة التقليدية عواميد اضاءة الشوارع.
إنارة الشوارع بالطاقة الشمسية تعمل بالطاقة الشمسية ولا تتطلب الحاجة إلى كابلات وتأتي بدون أي رسوم كهرباء. إنها تتميز بمزايا الاستقرار الجيد، العمر الطويل، كفاءة الإضاءة العالية، سهولة التركيب والصيانة. يتمتع الضوء الشمسي بفوائد اقتصادية وعملية على حد سواء، فهو يتبع معايير السلامة العالية، ويعمل على الحفاظ على الطاقة بشكل أكبر وهو صديق للبيئة، ويمكن استخدام مصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية على نطاق واسع في الطرق الحضرية الرئيسية والثانوية، والمجتمعات، والمصانع، ومناطق الجذب السياحي، ومواقف السيارات، اماكن اخرى.
إرشادات وخطوات تركيب مصباح الشارع بالطاقة الشمسية:
حفر حفرة أساس على عمق 1.5م من نقطة الصفر ذات فتحة مربعة بحدود 0.8×8م. ضع قفص الأساس ذو الزوايا الأربع في الحفرة، واحتفظ بالجزء الممتد على ارتفاع حوالي 0.1 متر فوق سطح الأرض (لاحظ أن الجزء الملولب لا ينبغي أن يتلف). في نفس الوقت، أدخل أنبوبًا بقطر 80 مم في حفرة الأساس متبوعًا بالخرسانة لملئها.
حفر أساس خزان البطارية على عمق 0.8-1.0 متر مع فتحة 1.0×0.6 متر حول الملحق.
بعد 4-7 أيام من تصلب الخرسانة، قم بالتحضير لتركيب عمود المصباح
قم بتثبيت مصباح LED على ذراع المصباح وقم بتثبيته بعمود المصباح الرئيسي.
ابدأ الخيط: قم بربط السلك 2.5 مم 2 (واحد أحمر والآخر أسود) من الذراع الداخلي وعمود مصباح LED إلى أسفل عمود المصباح ثم قم بتوصيله بنهاية إخراج وحدة التحكم.
ضع اللوحة الشمسية على إطار الحامل ثم قم بتثبيت اللوحة الشمسية على الحامل باستخدام البراغي. في الوقت نفسه، قم بتوصيل الأسلاك من صندوق التوصيل الخاص باللوحة وتمريرها عبر حامل لوحة البطارية والذراع المتقاطع إلى الجزء السفلي من عمود المصباح.
قم بتثبيت دعامة الألواح الشمسية على كل طرف من الذراع المتقاطعة.
ضع البطارية في صندوق البطارية، وقم بتمرير الأسلاك عبر خرطوم الأسلاك الفولاذية، ثم ثبت البراغي وخرطوم الأسلاك الفولاذية. ضع البطارية في خزان البطارية وقم بتحريك خرطوم السلك الفولاذي من خلال أنبوب قطره 60-80 مم داخل الأساس. من الأفضل إبقاء خرطوم الأسلاك الفولاذية فوق الأرض وردمه بالتربة لتسويته.
أسلاك وحدة التحكم: قم بتوصيل وحدة التحكم بترتيب البطارية واللوحة الشمسية والحمل (ملاحظة: أولاً "-" ثم "+" لمنع حدوث ماس كهربائى)؛
يتم توصيل الأسلاك الموجودة على البطارية بجهاز التحكم بالمروحة وجهاز التحكم بالطاقة الشمسية على التوالي.
قم بإزالة خط إدخال اللوحة الشمسية من وحدة التحكم بالطاقة الشمسية. بعد حوالي دقيقة واحدة، إذا تم تشغيل المصباح بشكل طبيعي، فهذا يعني أن الخط متصل بشكل صحيح. وإلا فإن الاتصال خاطئ ويجب التحقق منه. ثم ضع وحدة التحكم في عمود المصباح؛ نصب عمود المصباح.
استخدم الرافعة لسحب عمود المصباح لأعلى، وقم بمحاذاة فتحة شفة عمود المصباح مع الجزء المدمج (انتبه لاتجاه المصباح)، ثم ثبته بالمسامير.
تحقق مما إذا كانت مسامير عمود المصباح والجزء المدمج مثبتة أم لا، وما إذا كان المصباح أنيقًا ومحاذيًا للطريق أم لا، وتحقق أيضًا مما إذا كانت أعمدة المصباح للطريق بأكمله نظيفة أم لا، أي للتحقق مما إذا كان جميع أعمدة الإنارة تكون في خط مستقيم عند رؤيتها من عمود الإنارة الأول
إن عملية تركيب مصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية هي في الأساس نفس عملية تركيب مصابيح الشوارع التقليدية، ولكن هناك بعض الاختلافات، خاصة تركيب الألواح الشمسية والبطاريات. تتضمن إجراءات التثبيت والبناء لمصباح الشارع الشمسي مجموعة مختارة من موضع المصباح، والتصنيع المسبق الأساسي، وإعداد التثبيت (تجميع البطارية، واللوحة، والدعم)، وتجميع عمود المصباح (تشغيل الخيط، وتركيب المصباح، وتركيب الدعم الفني للوحة)، والرفع، وتركيب البطارية وتركيب وحدة التحكم ومعايرة عمود المصباح والقبول والتسليم.
تتكون بطارية Li-ion بشكل أساسي من جزأين: خلية البطارية ولوحة الحماية PCM (تسمى بطارية الطاقة عمومًا نظام إدارة البطارية BMS). ال خلية بطارية ليثيوم أيون هو قلب بطارية Li-ion، ونظام الإدارة يعادل دماغ بطارية Li-ion.
يتكون القلب بشكل رئيسي من مادة القطب الموجب، مادة القطب السالب، المنحل بالكهرباء، الحجاب الحاجز، وقذيفة. تتكون لوحة الحماية بشكل أساسي من شريحة الحماية (أو شريحة الإدارة)، وأنبوب MOS، والمقاومة، والسعة، ولوحة PCB.
(2) مزايا وعيوب بطارية ليثيوم أيون
تتميز بطارية Li-ion بالعديد من المزايا، مثل منصة الجهد العالي، وكثافة الطاقة العالية (خفيفة الوزن، صغيرة الحجم)، وعمر الخدمة الطويل، وحماية البيئة.
عيب بطارية الليثيوم هو أن السعر مرتفع نسبيًا، ونطاق درجة الحرارة ضيق نسبيًا، وهناك مخاطر أمنية معينة (تحتاج إلى إضافة نظام حماية).
معلمات المقارنة للبطاريات المختلفة
بطارية الرصاص الحمضية
بطارية النيكل والكادميوم
(ني-سي دي)
بطارية هيدريد معدن النيكل
(ني-MH)
بطارية ليثيوم
الجهد الاسمي
(الخامس)
2
1.2
1.2
3.2/3.6/3.7
كثافة طاقة الوزن
(وات/كجم)
25~30
40~45
60~65
120~200
كثافة الطاقة الحجمية
(ث / لتر)
65~80
150~180
300~350
350~400
درجة حرارة العمل المثلى (°C)
-40~70
-20~60
-20~45
0~45
صديق للبيئة
التلوث بالرصاص
الكادميوم
تلوث
/
/
إعادة التدوير
(مرات)
200~300
500
1000
500~1500
يكلف
(يوان/وات ساعي)
0.6~1.0
2.0~2.6
2.5~3.8
2.0~3.5
تكلفة الشاحن
قليل
(مصدر الجهد المستقر)
عام
(مصدر تيار مستمر)
عام
(مصدر تيار مستمر)
عالي
(التيار المستمر والضغط)
(3) تصنيف بطارية ليثيوم أيون
يمكن تقسيم بطاريات الليثيوم إلى فئتين: البطاريات غير القابلة لإعادة الشحن التي تستخدم لمرة واحدة والبطاريات القابلة لإعادة الشحن (المعروفة أيضًا بالبطارية).
البطاريات غير القابلة لإعادة الشحن، مثل بطاريات ثاني أكسيد الليثيوم المنغنيز، وبطاريات كبريتيد الليثيوم.
يمكن تقسيم البطاريات القابلة لإعادة الشحن إلى الفئات التالية وفقًا للمواقف المختلفة.
حسب المظهر: بطارية ليثيوم مربعة (مثل بطارية الهاتف المحمول العادية) وبطارية ليثيوم أسطوانية (مثل 18650 من الأدوات الكهربائية)؛
وفقًا لخصائص الأداء: بطارية ذات سعة عالية، بطارية ذات معدل مرتفع، بطارية ذات درجة حرارة عالية، بطارية ذات درجة حرارة منخفضة، إلخ.
(4) شرح المصطلحات الشائعة
سعة
ويشير إلى كمية الكهرباء التي يمكن الحصول عليها من بطارية الليثيوم في ظل ظروف تفريغ معينة.
نحن نعلم في الفيزياء في المدرسة الثانوية أن صيغة الكمية الكهربائية هي q = I * t، والوحدة هي كولوم، ويتم تحديد وحدة سعة البطارية على أنها Ah (أمبير ساعة) أو mAh (ملي أمبير ساعة). وهذا يعني أنه يمكن تفريغ بطارية بقوة 1 أمبير لمدة ساعة واحدة بتيار قدره 1 أمبير عندما تكون مشحونة بالكامل.
في الماضي، كانت بطارية هاتف نوكيا المحمول القديم (مثل bl-5c) تبلغ 500 مللي أمبير بشكل عام. الآن، بطارية الهاتف الذكي الحالية هي 800-1900 مللي أمبير، وبطارية الدراجة الكهربائية بشكل عام 10-20 أمبير، وبطارية السيارات الكهربائية بشكل عام 20-200 أمبير.
معدل الشحن / معدل التفريغ
إنه يشير إلى مقدار التيار المستخدم للشحن والتفريغ. يتم حسابها بشكل عام من خلال مضاعف السعة الاسمية للبطارية، والتي تسمى عمومًا "عدة C".
بالنسبة للبطارية بسعة 1500 مللي أمبير، يتم تحديد 1c = 1500 مللي أمبير. إذا كان التفريغ عند 2c، فهذا يعني التفريغ عند تيار 3000ma. الشحن والتفريغ عند 0.1c يعني أنه يتم الشحن والتفريغ عند تيار 150 مللي أمبير.
الجهد (OCV: جهد الدائرة المفتوحة)
يشير جهد البطارية عمومًا إلى الجهد الاسمي لبطارية الليثيوم (المعروف أيضًا باسم الجهد المقنن). يبلغ الجهد الاسمي لبطارية الليثيوم العادية بشكل عام 3.7 فولت، ونسميها أيضًا منصة الجهد 3.7 فولت. عندما نقول الجهد، فإننا نعني بشكل عام جهد الدائرة المفتوحة للبطارية.
عندما تكون سعة البطارية 20-80%، يتركز الجهد حوالي 3.7 فولت (3.6-3.9 فولت)، عندما تكون السعة عالية جدًا أو منخفضة جدًا، ويتغير الجهد بشكل كبير.
قوة الطاقة
عندما يتم تفريغ البطارية وفقًا لمعيار معين، فإن الطاقة (E) التي يمكن للبطارية تفريغها هي Wh (واط/ساعة) أو kWh (كيلوواط/ساعة)، و1kwh = 1 كيلوواط/ساعة.
يحتوي كتاب الفيزياء على مفهوم أساسي، e = u * I * t، والذي يساوي أيضًا جهد البطارية مضروبًا في سعة البطارية.
صيغة الطاقة هي p = u * I = E / T، والتي تمثل الطاقة التي يمكن إطلاقها لكل وحدة زمنية. الوحدة هي ث (W) أو كيلوواط (كيلوواط).
بالنسبة للبطارية بسعة 1500 مللي أمبير، يكون الجهد الاسمي عمومًا 3.7 فولت، وبالتالي تكون الطاقة المقابلة 5.55 وات في الساعة.
مقاومة
نظرًا لأن الشحن والتفريغ لا يمكن أن يكونا معادلين لمصدر طاقة مثالي بسبب وجود مقاومة داخلية معينة. المقاومة الداخلية تستهلك الطاقة. كلما كانت المقاومة الداخلية أصغر، كان ذلك أفضل.
وحدة المقاومة الداخلية للبطارية هي ملي أوم (mΩ).
بشكل عام، تتكون المقاومة الداخلية للبطارية من مقاومة داخلية أومية ومقاومة داخلية مستقطبة. يتأثر حجم المقاومة الداخلية بالمادة وعملية التصنيع وهيكل البطارية.
دورة الحياة
بمجرد شحن البطارية وتفريغها، تسمى دورة، وعمر الدورة هو مؤشر مهم لقياس أداء عمر البطارية.
وفقًا لمعيار IEC، يجب تفريغ بطارية الليثيوم الخاصة بالهاتف المحمول إلى 3.0 فولت عند 0.2 درجة مئوية وشحنها إلى 4.2 فولت عند 1 درجة مئوية. يجب الحفاظ على سعة البطارية أعلى من 60% من السعة الأولية بعد 500 دورة. بمعنى آخر، عمر دورة بطارية الليثيوم هو 500 مرة.
وفقًا للمعيار الوطني، يجب أن تظل السعة عند 70% من السعة الأولية بعد 300 دورة.
إذا كانت سعة البطارية أقل من 60% من السعة الأولية، فسيتم اعتبارها ملغاة بشكل عام.
DOD: عمق المفرغ
يتم تعريفه على أنه النسبة المئوية للسعة المقدرة التي تطلقها البطارية.
بشكل عام، كلما كان عمق التفريغ أعمق، كان عمر البطارية أقصر.
قطع الجهد
ينقسم جهد الإنهاء إلى جهد إنهاء الشحن وجهد إنهاء التفريغ، أي الجهد الذي لا يمكن عنده الاستمرار في شحن البطارية أو تفريغها. إذا استمر شحن البطارية أو تفريغها عند جهد الإنهاء، فسوف يتأثر عمر البطارية بشكل كبير.
جهد إنهاء الشحن والتفريغ لبطارية الليثيوم هو 4.2 فولت و3.0 فولت على التوالي.
يمنع منعا باتا شحن أو تفريغ بطاريات الليثيوم بما يتجاوز جهد الإنهاء.
التفريغ الذاتي
إنه يشير إلى معدل الانخفاض في القدرة الدوريةng التخزين، معبرًا عنه كنسبة مئوية لانخفاض السعة لكل وحدة زمنية.
معدل التفريغ الذاتي لبطارية الليثيوم العامة هو 2% ~ 9% / شهر.
SOC (حالة الشحن)
يشير هذا إلى النسبة المئوية للطاقة المتبقية في البطارية وإجمالي الطاقة التي يمكن تفريغها، 0 ~ 100%. تعكس طاقة البطارية المتبقية.
(5) قواعد تسمية بطارية ليثيوم أيون
مختلف بطارية الشركات المصنعة لدينا قواعد تسمية مختلفة، لكننا جميعًا نتبع معيارًا موحدًا للبطاريات العامة. يمكن معرفة حجم البطارية من اسم البطارية
وفقًا للمواصفة IEC61960، فإن قواعد البطاريات الأسطوانية والمربعة هي كما يلي:
بطارية اسطوانية مكونة من 3 حروف و 5 أرقام
ثلاثة أحرف، الحرف الأول يمثل مادة القطب السالب، أعني أن هناك أيون ليثيوم مدمج، L يمثل معدن الليثيوم أو قطب كهربائي من سبائك الليثيوم. يشير الحرف الثاني إلى مادة القطب الموجب، ويشير C إلى الكوبالت، ويشير n إلى النيكل، ويشير m إلى المنغنيز، ويشير V إلى الفاناديوم. الحرف الثالث هو R للأسطوانة. 5 أرقام، أول رقمين يمثلان القطر، وآخر 3 أرقام تمثل الارتفاع، جميعها بالملليمتر.
بطارية مربعة، 6 أرقام بعد 3 أحرف،
ثلاث رسائل. أول حرفين لهما نفس معنى الاسطوانة. والأخير هو p، وهو ما يعني مربع.
هناك ستة أرقام، أول رقمين يشيران إلى السُمك، والوسطى يشيران إلى العرض، والرقمان الأخيران يشيران إلى الارتفاع (الطول)، والوحدة أيضًا مم.
على سبيل المثال، ICR 18650 عبارة عن بطارية أسطوانية عالمية 18650 يبلغ قطرها 18 مم وارتفاعها 65 مم؛
ICP 053353 عبارة عن بطارية مربعة بسمك 5 مم وعرض 33 مم وارتفاع (طول) 53 مم.
(6) تكنولوجيا بطارية ليثيوم أيون
هناك بعض الاختلافات في تدفق العملية للبطاريات المختلفة والشركات المصنعة المختلفة، وسيكون تدفق العملية التفصيلي معقدًا للغاية. يتم إدراج تدفق العملية الأساسية وتدفق عملية تصنيع الخلايا وتدفق عملية تصنيع العبوات أدناه.
تتضمن عملية إنتاج الخلية الكهربائية بشكل أساسي تصنيع قطع الأعمدة، وتصنيع الخلايا الكهربائية، وتجميع البطارية، وحقن السائل، والتكوين الكيميائي، والفصل، وغيرها من العمليات.
من الخلط إلى اللف، يتم تصنيع الأقطاب الكهربائية الإيجابية والسلبية في ورش عمل مختلفة في نفس الوقت. بعد صنع الأقطاب الكهربائية الموجبة والسالبة، تتم العمليات اللاحقة معًا. سيتم إدراج روابط ضمان الجودة المختلفة لفحص الجودة في المنتصف.
تختلف متطلبات البطاريات في مختلف المجالات. يحتوي النظام على بعض المتطلبات الخاصة للجهد والسعة والمقاومة الداخلية وما إلى ذلك. وفي كثير من الأحيان لا يمكن لبطارية واحدة تلبية المتطلبات، ويجب توصيلها على التوالي وبالتوازي لتزويد الطاقة بالخارج.
يتم تحديد أداء البطاريات المتصلة على التوالي وعلى التوازي من خلال أداء أسوأ بطارية، وهو ما يشار إليه غالبًا باسم "مبدأ البرميل". ولذلك، فإن النقطة الأكثر أهمية في تجميع البطاريات هي اتساق معلمات أداء البطارية.
على سبيل المثال، الكمبيوتر المحمول، والدراجة الكهربائية، والمركبة الكهربائية، ونظام تخزين الطاقة، وما إلى ذلك، كلها تحتاج إلى النظر في التوصيل المتسلسل والمتوازي للبطاريات لتشكيل حزمة بطارية.
جهد بطارية الكمبيوتر المحمول بشكل عام هو 11.1 فولت أو 14.8 فولت، بشكل رئيسي 18650 بطارية، لذلك فهو عمومًا سلسلتين و3 متوازية أو سلسلتين و4 متوازية.
يتكون جهاز Apple iPad من ثلاث بطاريات بوليمر متصلة بالتوازي، بسعة حوالي 25 وات في الساعة.
أنظمة الدراجات الكهربائية والدراجات النارية الكهربائية بشكل عام هي أنظمة 24 فولت، 36 فولت، 48 فولت، 60 فولت، و72 فولت. راجع الجدول التالي لمعرفة شروط المجموعة المحددة (تمثل s اتصالاً متسلسلاً).
تتمتع المركبات الكهربائية النقية والمركبات الكهربائية الهجينة (EV / PHEV) بجهد أعلى، حوالي 250 ~ 500 فولت، وسيكون الحد الأقصى للجهد أكثر من 150 عقدة متصلة على التوالي.
بالإضافة إلى ذلك، هناك العديد من الأشياء التي يجب مراعاتها عند تجميع البطاريات في توصيل متسلسل ومتوازي، مثل اتساق منصة جهد البطارية، واتساق سعة البطارية، واتساق المقاومة الداخلية للبطارية، وما إلى ذلك .
إن اتساق معلمات البطارية بعد التوصيل المتوازي المتسلسل له تأثير كبير على أداء البطارية وعمرها.
جهد حزمة البطارية
منجنات الليثيوم / الليثيوم الثلاثي
فوسفات الحديد الليثيوم
12 فولت
4S
4S
18 فولت
5S
6S
24 فولت
7S
8S
36 فولت
10S
12S
48 فولت
13S
15 ثانية/16 ثانية
60 فولت
16S
19S
64 فولت
18S
20S
72 فولت
20S
23S
8) مقارنة بطاريات الطاقة المختلفة
يتم أخذ بطارية الطاقة في الاعتبار بشكل أساسي من حيث تطبيقها، وتستخدم بشكل رئيسي في السيارات الكهربائية والدراجات الكهربائية والأدوات الكهربائية وما إلى ذلك.
تختلف بطارية الطاقة عن البطارية العادية، ولكن لها بعض الخصائص الخاصة
التوصيل التسلسلي والتوازي للبطاريات
البطارية لديها سعة أكبر
معدل تفريغ البطارية مرتفع (الطاقة الهجينة والأدوات الكهربائية)
البطارية لديها متطلبات سلامة أعلى
تتمتع البطارية بنطاق واسع لدرجة حرارة التشغيل
عمر خدمة البطارية طويل، بشكل عام من 5 إلى 10 سنوات
نظرًا لخصوصية بطارية الطاقة، هناك بعض الاختلافات في عمليتها وموادها. وفقًا لحالة مواد القطب الموجب، يتم تقسيمها بشكل أساسي إلى منجنات الليثيوم (LiMn2O4)، والليثيوم الثلاثي (linixcoymnzo2)، وفوسفات حديد الليثيوم (LiFePO4)، وما إلى ذلك. منصة الجهد، وكثافة الطاقة، والسعر، والسلامة، وما إلى ذلك كلها لها اختلافات معينة. انظر المقارنة في الجدول أدناه للحصول على التفاصيل:
(نادرًا ما يستخدم كوبالتيت الليثيوم كبطارية طاقة نظرًا لضعف ثباته وسعره المرتفع، وهو ما تم إدراجه ومقارنته في الجدول أدناه)
أغراض
تخصيص
الليثيوم حمض الكوبالت
الليثيوم الثلاثي
منجنات الليثيوم
فوسفات الحديد الليثيوم
1
كثافة استغلالها (جم / سم 3)
2.8~3.0
2.0~2.3
2.2~2.4
1.0~1.4
2
مساحة السطح المحددة (م2/جم)
0.4~0.6
0.2~0.4
0.4~0.8
12~20
3
كثافة السعة (آه/كجم)
135~140
155~165
100~115
130~140
4
منصة الجهد (الخامس)
3.7
3.6
3.6
3.2
5
أوقات إعادة التدوير
> 300
> 800
> 500
> 2000
6
معدن إنتقالي
فقير
فقير
ثري
غنية جدا
7
تكلفة المادة
عالي جدا
عالي
قليل
قليل
8
صديق للبيئة
الكوبالت
تحتوي على النيكل والكوبالت
/
/
9
أمان
فقير
عام
جيد
ممتاز
10
طلب
بطارية صغيرة
بطارية صغيرة، بطارية طاقة صغيرة
بطارية الطاقة
بطارية الطاقة، مصدر طاقة فائق السعة
(9) نموذج بطارية الليثيوم
من حيث الخصائص الكهربائية، فإن المقاومة الداخلية للبطارية ليست مكافئة تمامًا للمقاوم. لمزيد من التفاصيل، يرجى الرجوع إلى نموذج الدائرة الأجنبية المكافئة لـ PNGV. كما هو مبين في الشكل أدناه.
تتكون المقاومة الداخلية للبطارية بشكل رئيسي من المقاومة الأومية R0 ومقاومة الاستقطاب R1، حيث C1 هي سعة الاستقطاب.
هناك طريقتان رئيسيتان للاختبار لقياس المقاومة الداخلية للبطارية في الصناعة. طريقة تفريغ التيار المستمر وطريقة حقن التيار المتردد، والتي لا يمكن قياسها بالطريقة العادية لقياس المقاومة، ولكن لا يمكن قياسها إلا بواسطة أداة قياس المقاومة الداخلية الخاصة.
تعد المقاومة الداخلية للبطارية معلمة مهمة تعكس أداء البطارية وعمرها. عندما تقترب دورة حياة البطارية، تزداد المقاومة الداخلية للبطارية بشكل حاد. العلاقة بين عدد الدورات والمقاومة الداخلية موضحة في الشكل أدناه.
10) الخصائص الكهربائية والمعلمات الرئيسية لبطارية ليثيوم أيون
منحنى الشحن والتفريغ للبطارية
يشير منحنى الشحن والتفريغ لبطارية الليثيوم إلى منحنى العلاقة بين سعة البطارية وجهد الدائرة المفتوحة. وفقاً لمنحنى التفريغ، يمكن تقدير طاقة البطارية بشكل تقريبي، كما هو موضح في الشكل أدناه.
لا يرتبط منحنى الشحن والتفريغ لبطارية الليثيوم بتيار الشحن والتفريغ فحسب، بل يرتبط أيضًا بدرجة الحرارة. كما هو مبين في الشكل أدناه.
المعلمات الرئيسية للبطارية
نظرًا لخصائصها الخاصة، لا يمكن شحن بطارية الليثيوم بشكل زائد أو الإفراط في التفريغ أو التيار الزائد أو درجة الحرارة الزائدة. لذلك، مع الأخذ في الاعتبار السلامة وعمر البطارية، يجب حماية البطارية بشكل صحيح. هناك العديد من المعلمات التي يتم مواجهتها غالبًا، ويتم سردها بالتوازي. لا يوجد فرق كبير في الجهد بين الشركات المصنعة المختلفة. ومع ذلك، ستكون هناك بعض الاختلافات بين البطاريات ذات درجات حرارة التشغيل المختلفة ومعدلات التفريغ المختلفة أو الشركات المصنعة المختلفة.
عنصر المقارنة
منغنيت الليثيوم / الليثيوم الثلاثي
فوسفات الحديد الليثيوم
الجهد االكهربى
3.7 فولت/3.6 فولت
3.2 فولت
قطع الجهد تهمة
4.2 فولت
3.6 فولت
التفريغ قطع الجهد
3.0 فولت
2.0 فولت
درجة حرارة التشغيل
-20~60 درجة مئوية
-10~65 درجة مئوية
الحد الأقصى لمعدل التفريغ
3 ~ 10 درجة مئوية
3 ~ 10 درجة مئوية
11) متطلبات وأنظمة حماية وإدارة بطارية ليثيوم أيون
نظرًا لخصائص بطاريات الليثيوم، من الضروري إضافة لوحة حماية البطارية (PCM) أو نظام إدارة البطارية (BMS). يحظر استخدام البطاريات التي لا تحتوي على لوحة حماية أو نظام إدارة، وستكون هناك مخاطر كبيرة على السلامة. السلامة هي دائمًا الأولوية الأولى لأنظمة البطاريات.
إذا لم تتم حماية البطارية أو إدارتها بشكل جيد، فقد يكون هناك خطر انخفاض عمر البطارية أو تلفها أو انفجارها.
يتم استخدام PCM (وحدة دائرة الطاقة) بشكل أساسي في المنتجات الاستهلاكية مثل الهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة.
يستخدم نظام إدارة البطارية (BMS) بشكل رئيسي في بطاريات الطاقة، مثل السيارات الكهربائية والدراجات الكهربائية وتخزين الطاقة وغيرها من الأنظمة واسعة النطاق.
تشمل الوظائف الرئيسية لـ PCM OVP، وUVP، وOTP، وOCP، وما إلى ذلك. وفي حالة حدوث أي خلل، سيتم قطع النظام تلقائيًا لضمان سلامة النظام.
تكنولوجيا نظام حماية البطارية ناضجة جدًا، وهناك العديد من مصانع اللوحات ذات الصلة، والتي تتركز بشكل رئيسي في جنوب الصين. وهناك شركات تصنيع IC خاصة توفر شرائح حماية خاصة لبطارية الليثيوم. هذه القطعة ناضجة نسبيًا، وهناك العديد من شرائح IC للحماية الناضجة في الصين.
بالإضافة إلى وظائف الحماية الأساسية لنظام الحماية، تشمل الوظائف الرئيسية لنظام إدارة البطارية (BMS) جهد البطارية ودرجة الحرارة وقياس التيار وتوازن الطاقة وحساب وعرض SOC والإنذار غير الطبيعي وإدارة الشحن والتفريغ والاتصالات. ، إلخ. تدمج بعض أنظمة BMS أيضًا إدارة الحرارة، وتسخين البطارية، وتحليل الحالة الصحية للبطارية (soh)، وقياس مقاومة العزل، وما إلى ذلك.
مقدمة وتحليل وظيفة BMS:
تشبه حماية البطارية PCM، والتي تتضمن الشحن الزائد، والتفريغ الزائد، ودرجة الحرارة الزائدة، والتيار الزائد، وحماية الدائرة القصيرة. مثل بطارية الليثيوم المنغنيز العادية وبطارية الليثيوم الثلاثية، بمجرد أن يتجاوز جهد أي بطارية 4.2 فولت أو ينخفض جهد أي بطارية أقل من 3.0 فولت، سيقوم النظام تلقائيًا بقطع دائرة الشحن أو التفريغ. إذا تجاوزت درجة حرارة البطارية درجة حرارة عمل البطارية أو كان التيار أكبر من تيار تفريغ البطارية، فسيقوم النظام تلقائيًا بقطع المسار الحالي لضمان سلامة البطارية والنظام.
سيُظهر توازن الطاقة لمجموعة البطارية بأكملها بعد العمل لفترة زمنية معينة اختلافات كبيرة قد تكون بسبب وجود العديد من البطاريات المتسلسلة، أو بسبب عدم تناسق الخلية نفسها، أو عدم تناسق درجة حرارة العمل أو لأسباب أخرى. وهذا له تأثير كبير على عمر البطارية واستخدام النظام. يهدف توازن الطاقة إلى تعويض الاختلافات بين الخلايا الفردية للقيام ببعض إدارة الشحن أو التفريغ النشطة أو السلبية لضمان اتساق البطارية وإطالة عمر البطارية.
هناك نوعان من الأساليب في الصناعة: المعادلة السلبية والمعادلة النشطة. تهدف المعادلة السلبية بشكل أساسي إلى موازنة كمية الطاقة التي تستهلكها المقاومة. تهدف المعادلة النشطة بشكل أساسي إلى نقل طاقة البطاريات ذات الطاقة الأكبر إلى البطاريات الأقل قوة من خلال السعة أو الحث أو المحول. تظهر المقارنة بين المعادلة السلبية والفعالة في الجدول أدناه.
نظرًا لأن نظام التوازن النشط معقد نسبيًا والتكلفة مرتفعة نسبيًا، فإن الاتجاه السائد لا يزال توازنًا سلبيًا.
عنصر المقارنة
التوازن السلبي
التوازن النشط
وضع التوازن
استهلاك المقاومة
نقل مكافئ حثي
كفاءة التوازن
قليل
عالي
نضج البرنامج
ناضجة
أكثر نضجا
تعقيد النظام
قليل
عالي
تكلفة النظام
قليل
عالي
يعد حساب SOC وحساب طاقة البطارية جزءًا مهمًا جدًا من نظام إدارة المباني (BMS)، حيث تحتاج العديد من الأنظمة إلى معرفة الطاقة المتبقية بشكل أكثر دقة. نظرًا لتطور التكنولوجيا، هناك العديد من الطرق لحساب SoC. إذا لم تكن متطلبات الدقة عالية، فيمكن الحكم على الطاقة المتبقية وفقًا لجهد البطارية. الطرق الرئيسية والدقيقة هي طريقة التكامل الحالية (وتسمى أيضًا طريقة ah)، q = ∫ I DT، وطريقة المقاومة الداخلية، وطريقة الشبكة العصبية، وطريقة مرشح كالمان، وما إلى ذلك. ولا يزال الاتجاه السائد الحالي في الصناعة هو طريقة التسجيل الحالية.
تواصل. الأنظمة المختلفة لها متطلبات مختلفة لواجهات الاتصال. واجهات الاتصال الرئيسية هي SPI، I2C، can، RS485، إلخ. أنظمة تخزين السيارات والطاقة هي بشكل أساسي can وRS485.
نظرًا لعدم كفاية المنافسة وتعقيد نظام إدارة المباني، يوجد عدد قليل نسبيًا من الشركات المصنعة للنظام. الشركات المصنعة للرقائق ذات الصلة هي في الأساس شركات تصنيع أوروبية وأمريكية، وهناك عدد قليل من الشركات الكبيرة في الصين أيضًا. هناك العديد من الفرص في المستقبل.
آمل أن أتمكن من إرسال بريد إلكتروني للتواصل معك حول التكنولوجيا والمنتجات والمصنعين في BMS.
(12) متطلبات وأنظمة شحن بطارية ليثيوم أيون
طريقة الشحن السائدة لبطارية الليثيوم هي التيار المستمر والجهد المستمر (CC / CV): التيار المستمر - الجهد المستمر. التيار الثابت إذا تم شحنه أولاً ثم يتم شحن الجهد الثابت بعد الوصول إلى إمكانات معينة. يمكن للشاحن الجيد أيضًا أن يتدفق وفقًا لحالة جهد البطارية. تضيف بعض الأنظمة أيضًا وضع الشحن النبضي في الخلف وتضبط نهاية الشحن حسب الوقت.
تدمج أجهزة الشحن العامة وظائف مثل الحد الحالي، والحد من الجهد، وحماية الجهد الزائد، وحماية التيار الزائد، والحماية من درجة الحرارة الزائدة، والاتصال المضاد للعكس. يظهر نظام الشحن المحدد في الشكل أدناه.
بالإضافة إلى ذلك، عادةً ما يتم دمج شحن الشاحن مع PCM أو BMS لتحقيق توازن الطاقة في مرحلة شحن الجهد الثابت.
بالنسبة لبطارية أكسيد الكوبالت الليثيوم العادية، إذا كان جهد البطارية أقل من 3.0 فولت، فسيبدأ الشاحن في الشحن المتتابع (حوالي 0.1 درجة مئوية) لتجنب تلف البطارية. عندما يتم شحن جهد البطارية إلى 3.0 فولت، فإنه يتغير إلى شحن تيار مستمر (حوالي 1 درجة مئوية، ويعتمد التيار على النظام). تم اكتشاف أن جهد البطارية يتحول إلى شحن جهد ثابت عندما يصل جهد البطارية إلى 4.1 فولت. عندما ينخفض تيار البطارية إلى حوالي 0.1 درجة مئوية، يكتمل الشحن، ويتم إغلاق نظام الشحن ودائرة الشحن. يظهر منحنى الشحن في الشكل أدناه.
وفقًا للقوة المختلفة، يعتمد الشاحن تقنية تحكم مختلفة. مصدر الطاقة الخطي هو المخطط الرئيسي للطاقة المنخفضة، ومصدر طاقة التبديل هو المخطط الرئيسي للطاقة العالية. لقد كانت تقنية الشاحن ناضجة تمامًا، وأداء الشاحن وكفاءته قادران بشكل أساسي على الوصول إلى مستوى جيد نسبيًا. هناك العديد من الشركات المصنعة ذات الصلة. التقنيات الرئيسية المستخدمة في الشاحن هي بشكل أساسي تكنولوجيا إمدادات الطاقة وتكنولوجيا البطاريات. قامت الشركات المصنعة ذات الصلة أيضًا بتصنيع إمدادات الطاقة من قبل.
(13) مجالات تطبيق بطاريات الليثيوم
تُستخدم البطاريات بشكل أساسي في المنتجات الاستهلاكية والمنتجات الرقمية ومنتجات الطاقة والمنتجات الطبية والأمنية.
مع التحسن التدريجي لوعي الناس بالحفاظ على الطاقة وحماية البيئة، أصبح المزيد والمزيد من الناس على استعداد لتركيب مصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية بدلاً من مصابيح الشوارع LED التقليدية. من بين المصابيح الشمسية العديدة، LUXMAN LIGHT's مصابيح الشوارع الشمسية المتكاملة من سلسلة S3 هي واحدة من أفضل مصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية مبيعًا.
إذن ما هي مزايا سلسلة LUXMAN S3 الأكثر مبيعًا لمصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية؟
سهل التنصيب
سلسلة Luxman S3 الأكثر مبيعًا لمصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية 100% تعمل بالطاقة الشمسية، تصميم مستقل، بدون أسلاك، وسهل التركيب في غضون بضع دقائق.
تعتمد مصابيح الشوارع الشمسية المتكاملة من سلسلة S3 تصميمًا مصنوعًا بالكامل من الألومنيوم مع معالجة سطحية خاصة لطلاء مسحوق الطلاء، ويمكن تركيبها بالقرب من شاطئ البحر أو أماكن الهواء المالحة.
يسمح نوع التثبيت القابل للتعديل بتركيب أكثر مرونة وفقًا لخط العرض وخط الطول.
من السهل السيطرة عليها
يتميز بنظام إدارة الطاقة الذكي الذي يوفر تعويضًا تلقائيًا للطاقة لتحسين الأداء العام للضوء أثناء الظروف الجوية الحرجة وفي مواقع جغرافية مختلفة.
ثلاثة أوضاع إضاءة اختيارية:
1. وضع استشعار الحركة، أي إضاءة 100% عندما يكون هناك شخص، وإضاءة 30% بعد 30 ثانية؛
2. وضع التوقيت: 1 ساعة 70% + 2 ساعة 100% + 2 ساعة 50% + 7 ساعة 30%؛
3. التحكم في التوقيت ووضع الاستشعار الهجين: التحكم في الوقت لمدة 5 ساعات الأولى، ووضع الاستشعار لمدة 7 ساعات الأخيرة.
يمكن للمستخدمين اختيار وضع العمل، ووقت التشغيل في الليلة، والسطوع عن طريق جهاز التحكم عن بعد.
تظهر ثلاثة مؤشرات LED الحالة الحقيقية للمكونات الرئيسية
المؤشرات
صظاهرة
نتيجة
المؤشرات الزرقاء
وامض
يشير إلى أن اللوحة الشمسية تعمل (يتم شحن البطارية).
تشغيل بدون وميض
يشير إلى أن البطارية مشحونة بالكامل.
المؤشرات الخضراء
وامض
يشير إلى أن طاقة البطارية غير كافية ويجب تغييرها بشكل عاجل.
تشغيل بدون وميض
يشير إلى أن طاقة البطارية تعمل بشكل جيد.
أحمر المؤشرات
فهو يشير إلى أن مصباح LED يعمل، وإلا فإن مصباح LED لا يعمل.
سهلة الصيانة
استبدال وحدة الاستشعار ووحدة التحكم
يمكن استبدال التصميم المعياري بسهولة عن طريق إزالة البراغي المقابلة.
ng التخزين، معبرًا عنه كنسبة مئوية لانخفاض السعة لكل وحدة زمنية.
:+86(0)755-33020139
:+86(0)755-33009010
