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banque de batteries solaires

Connaissances de base sur la batterie Li-ion pour le pack de batteries de lampadaires solaires

(1) Composition de la batterie Li-ion

La batterie Li-ion est principalement composée de deux parties : une cellule de batterie et une carte de protection PCM (la batterie d'alimentation est généralement appelée système de gestion de batterie BMS). Le Cellule de batterie Li-ion est le cœur de la batterie Li-ion, et le système de gestion est équivalent au cerveau d'une batterie Li-ion.

Le noyau est principalement composé d'un matériau d'électrode positive, d'un matériau d'électrode négative, d'un électrolyte, d'un diaphragme et d'une coque. La plaque de protection est principalement composée d'une puce de protection (ou puce de gestion), d'un tube MOS, d'une résistance, d'une capacité et d'une carte PCB.

(2) Avantages et inconvénients de la batterie Li-ion

La batterie Li-ion présente de nombreux avantages, tels qu'une plate-forme haute tension, une densité énergétique élevée (légère, petit volume), une longue durée de vie et une protection de l'environnement.

L'inconvénient de la batterie au lithium est que son prix est relativement élevé, sa plage de température est relativement étroite et il existe certains risques de sécurité (nécessité d'ajouter un système de protection).

Paramètres de comparaison de différentes batteriesBatterie au plombBatterie nickel-cadmium
(Ni-Cd)
Batterie nickel-hydrure métallique
(NiMH)
batterie au lithium
Tension nominale

(V)

21.21.23.2/3.6/3.7
Densité énergétique du poids

(WH/kg)

25~3040~4560~65120~200
Densité énergétique volumique

(BL / L)

65~80150~180300~350350~400
Température de travail optimale (℃)-40~70-20~60-20~450~45
Écologiquepollution au plombCadmium

pollution

//
Recycler

(fois)

200~3005001000500~1500
Coût

(RMB/Wh)

0.6~1.02.0~2.62.5~3.82.0~3.5
Coût du chargeurFaible
(Source de tension stabilisée)
Général
(Source de courant constant)
Général

(Source de courant constant)

Haut
(Courant et pression constants)

(3)Classification des batteries Li-ion

Batterie Li-ion

Les piles au lithium peuvent être divisées en deux catégories : les piles jetables non rechargeables et les piles rechargeables (également appelées piles).

Piles non rechargeables telles que les piles au lithium-dioxyde de manganèse, les piles au lithium-sulfimure.

Les piles rechargeables peuvent être divisées dans les catégories suivantes selon différentes situations.

  1. Selon l'apparence : batterie au lithium carrée (telle qu'une batterie de téléphone portable ordinaire) et batterie au lithium cylindrique (telle que 18650 d'outils électriques) ;
  2. Selon les matériaux d'externalisation : batterie au lithium à coque en aluminium, batterie au lithium à coque en acier et batterie à sac souple.
  3. Selon les matériaux cathodiques, l'acide lithium cobaltique (LiCoO2), le manganate de lithium (LiMn2O4), le lithium ternaire (linixcoymnzo2) et le phosphate de fer lithium (LiFePO4) ;
  4. Selon l'état de l'électrolyte : batterie lithium-ion (LIB) et batterie polymère (PLB) ;
  5. Selon utilisation : batterie générale et batterie d'alimentation.
  6. Selon les caractéristiques de performance : batterie haute capacité, batterie à haut débit, batterie haute température, batterie basse température, etc.

(4) Explication des termes courants

  1. Capacité

Il fait référence à la quantité d'électricité qui peut être obtenue à partir d'une batterie au lithium dans certaines conditions de décharge.

Nous savons en physique au lycée que la formule de la quantité électrique est q = I * t, l'unité est Coulomb et l'unité de capacité de la batterie est spécifiée comme Ah (ampère-heure) ou mAh (milliampère-heure). Cela signifie qu'une batterie de 1 Ah peut être déchargée pendant 1 heure avec un courant de 1 A lorsqu'elle est complètement chargée.

Dans le passé, la batterie des anciens téléphones mobiles de Nokia (comme le bl-5c) était généralement de 500 mah. Désormais, la batterie actuelle du smartphone est de 800 à 1 900 mAh, la batterie du vélo électrique est généralement de 10 à 20 Ah et la batterie des véhicules électriques est généralement de 20 à 200 Ah.

  1. Taux de charge/taux de décharge

Il indique la quantité de courant utilisée pour la charge et la décharge. Elle est généralement calculée par le multiple de la capacité nominale de la batterie, que l'on appelle généralement « plusieurs C ».

Pour une batterie d’une capacité de 1500mah, 1c = 1500mah est précisé. Si vous déchargez à 2c, cela signifie décharger à un courant de 3000 mA. Charger et décharger à 0,1c signifie qu'il se charge et se décharge à un courant de 150 mA.

  1. Tension (OCV : tension en circuit ouvert)

La tension de la batterie fait généralement référence à la tension nominale de la batterie au lithium (également appelée tension nominale). La tension nominale d'une batterie au lithium ordinaire est généralement de 3,7 V, nous appelons également sa plate-forme de tension 3,7 V. Lorsque nous parlons de tension, nous entendons généralement la tension en circuit ouvert de la batterie.

Lorsque la capacité de la batterie est de 20-80%, la tension est concentrée autour de 3,7 V (3,6-3,9 V), lorsque la capacité est trop élevée ou trop faible, et la tension change considérablement.

  1. Énergie/puissance

Lorsque la batterie est déchargée selon une certaine norme, l'énergie (E) que la batterie peut décharger est de Wh (wattheure) ou kWh (kilowattheure), et 1 kWh = 1 kilowattheure.

Le livre de physique a un concept de base, e = u * I * t, qui est également égal à la tension de la batterie multipliée par la capacité de la batterie.

La formule de la puissance est p = u * I = E / T, qui représente l'énergie qui peut être libérée par unité de temps. L'unité est w (W) ou kW (kW).

Pour une batterie d'une capacité de 1500mah, la tension nominale est généralement de 3,7V, donc l'énergie correspondante est de 5,55wh.

  1. Résistance

Puisque la charge et la décharge ne peuvent pas être équivalentes à une alimentation idéale en raison d’une certaine résistance interne. La résistance interne consomme de l'énergie. Plus la résistance interne est petite, mieux c'est.

L'unité de résistance interne de la batterie est le milliohm (m Ω).

Généralement, la résistance interne d’une batterie est constituée d’une résistance interne ohmique et d’une résistance interne polarisée. La taille de la résistance interne dépend du matériau, du processus de fabrication et de la structure de la batterie.

  1. Cycle de vie

Une fois que la batterie est chargée et déchargée, cela s’appelle un cycle, et la durée de vie du cycle est un indicateur important pour mesurer les performances de la durée de vie de la batterie.

Selon la norme CEI, la batterie au lithium du téléphone mobile doit être déchargée à 3,0 V à 0,2 C et chargée à 4,2 V à 1 C. La capacité de la batterie doit être maintenue au-dessus de 60% de la capacité initiale après 500 cycles. En d’autres termes, la durée de vie d’une batterie au lithium est 500 fois supérieure.

Selon la norme nationale, la capacité doit rester à 70% de la capacité initiale après 300 cycles.

Si la capacité de la batterie est inférieure à 60% de la capacité initiale, elle est généralement considérée comme mise au rebut.

  1. DOD : profondeur de déchargement

Elle est définie comme le pourcentage de la capacité nominale libérée par la batterie.

Généralement, plus la profondeur de décharge est profonde, plus la durée de vie de la batterie est courte.

  1. Tension de coupure

La tension de terminaison est divisée en tension de terminaison de charge et tension de terminaison de décharge, c'est-à-dire la tension à laquelle la batterie ne peut pas continuer à être chargée ou déchargée. Si la batterie continue à être chargée ou déchargée à la tension de terminaison, la durée de vie de la batterie sera grandement affectée.

La tension de terminaison de charge-décharge de la batterie au lithium est respectivement de 4,2 V et 3,0 V.

Il est strictement interdit de charger ou décharger des batteries au lithium au-delà de la tension de terminaison.

  1. Auto-décharge

Il fait référence au taux de diminution de la capacité au coursbatteries solairesng de stockage, exprimé en pourcentage de diminution de capacité par unité de temps.

Le taux d'autodécharge de la batterie au lithium générale est de 2% ~ 9%/mois.

  1.   SOC (état de charge)

Il s'agit du pourcentage de puissance restante de la batterie et de la puissance totale pouvant être déchargée, 0 ~ 100%. Reflétez la puissance restante de la batterie.

 

(5) Règles de dénomination des batteries Li-ion

Différent batterie fabricants ont des règles de dénomination différentes, mais nous suivons tous une norme unifiée pour les batteries générales. La taille de la batterie peut être connue selon le nom de la batterie

Selon IEC61960, les règles pour les batteries cylindriques et carrées sont les suivantes :

  1. Pile cylindrique, 3 lettres suivies de 5 chiffres,

Trois lettres, la première lettre représente le matériau de l'électrode négative, I signifie qu'il y a un lithium-ion intégré, L représente l'électrode au lithium métal ou en alliage de lithium. La deuxième lettre indique le matériau de l'électrode positive, C indique le cobalt, n indique le nickel, m indique le manganèse et V indique le vanadium. La troisième lettre est R pour un cylindre. 5 chiffres, les 2 premiers chiffres représentent le diamètre, les 3 derniers chiffres représentent la hauteur, le tout en mm.

  1. Pile carrée, 6 chiffres après 3 lettres,

Trois lettres. Les deux premières lettres ont la même signification qu’un cylindre. Le dernier est p, qui signifie carré.

Il y a six chiffres, les deux premiers chiffres indiquent l'épaisseur, le milieu indique la largeur, les deux derniers indiquent la hauteur (longueur), l'unité est également le mm.

Par exemple, l'ICR 18650 est un accu cylindrique universel 18650 d'un diamètre de 18 mm et d'une hauteur de 65 mm ;

ICP 053353 est une batterie carrée d'une épaisseur de 5 mm, d'une largeur de 33 mm et d'une hauteur (longueur) de 53 mm.

(6) Technologie de batterie Li-ion

Il existe certaines différences dans le flux de processus selon les batteries et les différents fabricants, et le flux de processus détaillé sera très complexe. Le flux de processus de base, le flux de processus de fabrication de cellules et le flux de processus de fabrication de packs sont répertoriés ci-dessous.

Le processus de production d'une cellule électrique comprend principalement la fabrication de pièces polaires, la fabrication de cellules électriques, l'assemblage de batteries, l'injection de liquide, la formation chimique, la séparation et d'autres processus.

Du dosage au bobinage, les électrodes positives et négatives sont fabriquées simultanément dans différents ateliers. Une fois les électrodes positives et négatives réalisées, les processus suivants sont effectués ensemble. Différents liens d’assurance qualité d’inspection qualité seront insérés au milieu.

(7) Connexion en groupe et en série-parallèle de la batterie Li-ion

Dans différents domaines, les exigences relatives aux batteries sont différentes. Le système a des exigences particulières en matière de tension, de capacité, de résistance interne, etc. Souvent, une seule batterie ne peut pas répondre aux exigences, elle doit être connectée en série et en parallèle pour alimenter l'extérieur.

Les performances des batteries en série et en parallèle sont déterminées par les performances de la pire batterie, souvent appelée « principe du baril ». Par conséquent, le point le plus important du regroupement des batteries est la cohérence des paramètres de performances des batteries.

Par exemple, un ordinateur portable, un vélo électrique, un véhicule électrique, un système de stockage d'énergie, etc. doivent tous prendre en compte la connexion en série et en parallèle des batteries pour former un bloc de batteries.

La tension de la batterie de l'ordinateur portable est généralement de 11,1 V ou 14,8 V, principalement des batteries 18650, il s'agit donc généralement de 2 séries et 3 parallèles ou de 2 séries et 4 parallèles.

L'Apple iPad est constitué de trois batteries polymères connectées en parallèle, d'une capacité d'environ 25 Wh.

Les systèmes de vélos électriques et de motos électriques sont généralement des systèmes 24 V, 36 V, 48 V, 60 V et 72 V. Consultez le tableau suivant pour connaître les conditions de groupe spécifiques (s représente une connexion en série).

Les véhicules électriques purs et les véhicules électriques hybrides (EV/PHEV) ont une tension plus élevée, environ 250 ~ 500 V, et la tension maximale sera supérieure à 150 nœuds connectés en série.

De plus, il y a beaucoup de choses à considérer lors du regroupement de batteries dans une connexion série-parallèle, comme la cohérence de la plateforme de tension de la batterie, la cohérence de la capacité de la batterie, la cohérence de la résistance interne de la batterie, etc. .

La cohérence des paramètres de la batterie après une connexion série-parallèle a une grande influence sur les performances et la durée de vie de la batterie.

Tension de la batterieManganate de lithium / lithium ternairePhosphate de fer et de lithium
12V4S4S
18V5S6S
24V7S8S
36V10S12S
48V13S15S/16S
60V16S19S
64V18S20S
72V20S23S

 8) Comparaison de différentes batteries électriques

La batterie électrique est principalement considérée en termes de son application, principalement utilisée dans les véhicules électriques, les vélos électriques, les outils électriques, etc.

La batterie d'alimentation est différente d'une batterie ordinaire, mais elle présente des caractéristiques particulières

  1. Connexion série et parallèle des batteries
  2. La batterie a une plus grande capacité
  3. Le taux de décharge de la batterie est élevé (énergie hybride et outils électriques)
  4. La batterie a des exigences de sécurité plus élevées
  5. La batterie a une large plage de températures de fonctionnement
  6. La durée de vie de la batterie est longue, généralement de 5 à 10 ans

En raison de la particularité de la batterie de puissance, il existe quelques différences dans son processus et ses matériaux. Selon la situation des matériaux d'électrode positive, il est principalement divisé en manganate de lithium (LiMn2O4), lithium ternaire (linixcoymnzo2), lithium fer phosphate (LiFePO4), etc. sa plate-forme de tension, sa densité énergétique, son prix, sa sécurité, etc. certaines différences. Voir la comparaison dans le tableau ci-dessous pour plus de détails :

(Le cobaltite de lithium est rarement utilisé comme batterie d'alimentation en raison de sa faible stabilité et de son prix élevé, qui sont répertoriés et comparés dans le tableau ci-dessous)

Articlesspécificationlithium-acide cobaltLithium ternaireManganate de lithiumPhosphate de fer et de lithium
1densité taraudée (g/cm3)2.8~3.02.0~2.32.2~2.41.0~1.4
2Surface spécifique (m2/g)0.4~0.60.2~0.40.4~0.812~20
3Densité de capacité (Ah/kg)135~140155~165100~115130~140
4Plateforme de tension (V)3.73.63.63.2
5Temps de recyclage>300>800>500>2000
6métal de transitionPauvrePauvreRiche Beaucoup riche
7Coût matérielTrès hautHautFaibleFaible
8ÉcologiqueCobaltContenant du nickel et du cobalt/   /
9SécuritéPauvreGénéralBienExcellent
10ApplicationPetite batteriePetite batterie, petite batterie de puissanceBatterie d'alimentationBatterie d'alimentation, alimentation de super capacité

(9) Modèle de batterie au lithium

En termes de caractéristiques électriques, la résistance interne de la batterie n’est pas totalement équivalente à une résistance. Pour plus de détails, veuillez vous référer au modèle de circuit équivalent PNGV étranger. Comme le montre la figure ci-dessous.

La résistance interne de la batterie est principalement composée de la résistance ohmique R0 et de la résistance de polarisation R1, où C1 est la capacité de polarisation.

Il existe deux méthodes de test principales pour la mesure de la résistance interne des batteries dans l'industrie. La méthode de décharge CC et la méthode d'injection CA, qui ne peuvent pas être mesurées par la méthode ordinaire de mesure de la résistance, mais ne peuvent être mesurées que par l'instrument de mesure de résistance interne spécial.

La résistance interne de la batterie est un paramètre important reflétant les performances et la durée de vie de la batterie. Lorsque la durée de vie de la batterie approche, la résistance interne de la batterie augmente fortement. La relation entre le nombre de cycles et la résistance interne est illustrée dans la figure ci-dessous.

10) Caractéristiques électriques et paramètres clés de la batterie Li-ion

  1. La courbe charge-décharge de la batterie

La courbe de charge et de décharge de la batterie au lithium fait référence à la courbe de relation entre la capacité de la batterie et la tension en circuit ouvert. Selon la courbe de décharge, la puissance de la batterie peut être estimée approximativement, comme le montre la figure ci-dessous.

La courbe de charge-décharge d’une batterie au lithium n’est pas seulement liée au courant de charge et de décharge mais également à la température. Comme le montre la figure ci-dessous.

  1. Paramètres clés de la batterie

En raison de ses propres caractéristiques, la batterie au lithium ne peut pas être surchargée, déchargée, surintensité ou surchauffée. Par conséquent, compte tenu de la sécurité et de la durée de vie de la batterie, celle-ci doit être correctement protégée. Plusieurs paramètres sont souvent rencontrés et sont répertoriés en parallèle. Il y a peu de différence de tension entre les différents fabricants. Cependant, il existe certaines différences entre les batteries ayant des températures de fonctionnement différentes, des taux de décharge différents ou des fabricants différents.

Élément de comparaisonManganate de lithium/Lithium ternairePhosphate de fer et de lithium
Tension3,7 V/3,6 V3,2 V
Tension de charge de coupure4,2 V3,6 V
Tension de coupure de décharge3,0 V2,0 V
Température de fonctionnement-20 ~ 60 ℃-10 ~ 65 ℃
Taux de décharge maximal3 ~ 10 °C3 ~ 10 °C

11) Exigences et systèmes de protection et de gestion des batteries Li-ion

En raison des caractéristiques des batteries au lithium, il est nécessaire d'ajouter une carte de protection de batterie (PCM) ou un système de gestion de batterie (BMS). L'utilisation de batteries sans panneau de protection ou système de gestion est interdite et entraînera d'énormes risques pour la sécurité. La sécurité est toujours la première priorité pour les systèmes de batteries.

Si la batterie n'est pas bien protégée ou gérée, il peut y avoir un risque de durée de vie réduite, de dommages ou d'explosion.

Le PCM (module de circuit d'alimentation) est principalement utilisé dans les produits grand public tels que les téléphones mobiles et les ordinateurs portables.

Le système de gestion de batterie (BMS) est principalement utilisé dans les batteries de puissance, telles que les véhicules électriques, les vélos électriques, le stockage d'énergie et d'autres systèmes à grande échelle.

Les principales fonctions du PCM incluent OVP, UVP, OTP, OCP, etc. En cas d'anomalie, le système s'arrêtera automatiquement pour assurer la sécurité du système.

La technologie du système de protection des batteries est très mature, il existe de nombreuses usines de cartes connexes, principalement concentrées dans le sud de la Chine. Et il existe des fabricants de circuits intégrés spéciaux proposant des puces spéciales de protection des batteries au lithium. Cette pièce est relativement mature et il existe de nombreuses puces IC de protection matures en Chine.

En plus des fonctions de protection de base du système de protection, les principales fonctions du système de gestion de batterie (BMS) comprennent la mesure de la tension, de la température et du courant de la batterie, le bilan énergétique, le calcul et l'affichage du SOC, l'alarme anormale, la gestion de la charge et de la décharge, la communication. , etc. Certains systèmes BMS intègrent également la gestion de la chaleur, le chauffage de la batterie, l'analyse de l'état de santé de la batterie (soh), la mesure de la résistance d'isolement, etc.

Introduction et analyse de la fonction BMS :

  1. La protection de la batterie est similaire au PCM, qui comprend une protection contre les surcharges, les décharges excessives, les surchauffes, les surintensités et les courts-circuits. Comme la batterie au lithium-manganèse ordinaire et la batterie au lithium ternaire, une fois que la tension d'une batterie dépasse 4,2 V ou que la tension d'une batterie tombe en dessous de 3,0 V, le système coupe automatiquement le circuit de charge ou de décharge. Si la température de la batterie dépasse la température de fonctionnement de la batterie ou si le courant est supérieur au courant de décharge de la batterie, le système coupera automatiquement le chemin du courant pour assurer la sécurité de la batterie et du système.
  2. Le bilan énergétique de l'ensemble de la batterie après avoir travaillé pendant une certaine période de temps montrera de grandes différences qui pourraient être dues au fait d'avoir de nombreuses batteries en série, à l'incohérence de la cellule elle-même, à l'incohérence de la température de fonctionnement ou à d'autres raisons. Cela a un grand impact sur la durée de vie de la batterie et sur l’utilisation du système. L'équilibre énergétique consiste à compenser les différences entre les cellules individuelles pour effectuer une gestion active ou passive de la charge ou de la décharge afin de garantir la cohérence de la batterie et de prolonger sa durée de vie.

Il existe deux types de méthodes dans l'industrie : l'égalisation passive et l'égalisation active. L'égalisation passive consiste principalement à équilibrer la quantité d'énergie consommée par la résistance. L'égalisation active consiste principalement à transférer la puissance des batteries plus puissantes vers des batteries moins puissantes via une capacité, une inductance ou un transformateur. La comparaison de l'égalisation passive et active est présentée dans le tableau ci-dessous.

Étant donné que le système d'équilibre actif est relativement complexe et que son coût est relativement élevé, le courant dominant reste l'équilibre passif.

Élément de comparaisonEquilibre passifEquilibre actif
Mode équilibreConsommation de résistanceTransfert équivalent inductif
Efficacité d'équilibreFaibleHaut
Maturité du programmematurePlus mature
Complexité du systèmeFaibleHaut
Coût du systèmeFAIBLEHaut
  1. Le calcul SOC, le calcul de la puissance de la batterie est une partie très importante du BMS, de nombreux systèmes ont besoin de connaître plus précisément la puissance restante. En raison du développement de la technologie, il existe de nombreuses méthodes de calcul du SoC. Si les exigences de précision ne sont pas élevées, la puissance résiduelle peut être jugée en fonction de la tension de la batterie. Les méthodes principales et précises sont la méthode d'intégration actuelle (également appelée méthode ah), q = ∫ I DT, la méthode de résistance interne, la méthode du réseau neuronal, la méthode du filtre de Kalman, etc. Le courant dominant actuel dans l'industrie est toujours la méthode de notation actuelle.
  2. Communication. Différents systèmes ont des exigences différentes en matière d'interfaces de communication. Les interfaces de communication principales sont SPI, I2C, can, RS485, etc. Les systèmes automobiles et de stockage d'énergie sont principalement can et RS485.

En raison du manque de concurrence et de la complexité du système BMS, il existe relativement peu de fabricants de systèmes. Les fabricants de puces concernés sont principalement des fabricants européens et américains, et il existe également quelques grandes entreprises en Chine. Il existe de nombreuses opportunités dans le futur.

J'espère pouvoir envoyer un e-mail pour communiquer avec vous sur la technologie, les produits et les fabricants de BMS.

(12) Exigences et systèmes de charge de la batterie Li-ion

La méthode de charge courante de la batterie au lithium est le courant constant et la tension constante (CC/CV) : courant constant – tension constante. Le courant constant est chargé en premier, puis la tension constante est chargée après avoir atteint un certain potentiel. Un bon chargeur peut également couler en fonction de l'état de tension de la batterie. Certains systèmes ajoutent également un mode de charge par impulsions à l'arrière et règlent la fin de la charge en fonction de l'heure.

Les chargeurs généraux intègrent des fonctions telles que la limitation de courant, la limitation de tension, la protection contre les surtensions, la protection contre les surintensités, la protection contre la surchauffe et la connexion anti-retour. Le système de charge spécifique est illustré dans la figure ci-dessous.

De plus, la charge du chargeur est généralement combinée avec un PCM ou un BMS pour effectuer un bilan énergétique pendant la phase de charge à tension constante.

Pour une batterie ordinaire au lithium-oxyde de cobalt, si la tension de la batterie est inférieure à 3,0 V, le chargeur commencera une charge d'entretien (environ 0,1 C) pour éviter d'endommager la batterie. Lorsque la tension de la batterie est chargée à 3,0 V, elle passe à une charge à courant constant (environ 1 C, le courant dépend du système). Il est détecté que la tension de la batterie est convertie en charge à tension constante lorsque la tension de la batterie atteint 4,1 V. Lorsque le courant de la batterie chute à environ 0,1 C, la charge est terminée et le système de charge et le circuit de charge sont fermés. La courbe de charge est présentée dans la figure ci-dessous.

Selon la puissance différente, le chargeur adopte une technologie de contrôle différente. L'alimentation linéaire est le schéma principal pour une faible puissance, et l'alimentation à découpage est le schéma principal pour une puissance élevée. La technologie des chargeurs est assez mature, les performances et l'efficacité des chargeurs peuvent fondamentalement atteindre un niveau relativement bon. Il existe de nombreux fabricants associés. Les principales technologies impliquées dans le chargeur sont principalement la technologie de l’alimentation électrique et la technologie des batteries. Les fabricants concernés ont également déjà fabriqué des alimentations électriques.

(13) Domaines d'application des batteries au lithium

Les batteries sont principalement utilisées dans les produits de consommation, les produits numériques, les produits électriques, les produits médicaux et de sécurité.

Puissance motriceElectronique grand publicNumériqueSoins de santéSécuritéÉlectrothermiqueAutres
automobile électriqueTéléphone mobileAppareil photo numériqueÉlectrocardiographe palmaire Lumière de Secours IncendieVêtement chaudMenu électronique
Vélo électriqueCarnet de notesVidéo numériquemoniteur de signes vitauxCaméra de sécuritéToiles chauffantesRasoir électrique
Moto électriqueTabletteoreillette BluetoothUn instrument de diagnostic à ultrasons portableMachine de point de venteChauffe-mainsChargement sans fil
Système de stockage d'énergieNetbooksSouris sans filOxymètre portatifAppel sans filSemelle chauffanteÉquipement militaire
Mises sous tension de secoursMILIEUClavier BluetoothMoniteur de son fœtal portableSonnette sans filGants chaudsDétection de puits
Outil électriqueGPSKit mains libreInstrument de traitement au laserSystème de garde d'entréeprojecteur
modèle réduit d'avionLivre électroniqueLampe de poche LEDMédical électronique sans filidentification des empreintes digitalesEcran LED
Haut-parleur sans filEndoscopeSurveillance RFIDRéverbère solaire à LED
Soin des yeuxAntivol Zig Bee
Produits de physiothérapie
Solar_Energy_Panel_Solar_Panel_Lamps_renewable_Electricity

Les 3 principaux facteurs pour bien choisir les lampes solaires extérieures

Les utilisateurs ou les consommateurs constatent souvent qu'il existe de nombreux facteurs clés dans le choix des lampes solaires extérieures. C'est pourquoi nous présentons ici les 3 principaux facteurs.

Les 3 principaux facteurs pour choisir les lampes solaires extérieures

Nous comprenons tous que nous devons fabriquer un produit de bonne qualité pour nos utilisateurs du monde entier. Qu'ils viennent de Malaisie, d'Arabie saoudite, des Émirats arabes unis, de Suède, du Brésil, d'Australie, d'Afrique du Sud, de Namibie, d'Ouganda ou d'ailleurs, ils seront tous traités avec un produit de haute qualité. La plupart du temps, les lampadaires à énergie solaire sont tous d'un seul type sur le marché. Tout en un est en fait trois en un. Trois signifie trois parties principales pour les lampadaires solaires, c'est-à-dire le panneau solaire, l'éclairage LED et la batterie. Par conséquent, je recommande d’examiner ces 3 principaux facteurs avant d’acheter des lampadaires à énergie solaire. Commençons.

 

1 – PANNEAU SOLAIRE EFFICACE POUR LAMPES SOLAIRES EXTÉRIEURES

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Barack Obama dans la plus grande centrale photovoltaïque du Nevada

 

Il a fallu environ deux décennies pour que le photovoltaïque (PV) ou l’énergie solaire photovoltaïque devienne une source d’électricité courante à partir d’applications à petite échelle. Dans le passé, le prix ne pouvait être accepté que par des utilisateurs comme l'armée et l'aérospatiale, qui ne se souciaient pas vraiment du coût. Aujourd’hui, le prix est tombé à un niveau abordable pour les utilisateurs civils.

L’énergie des panneaux solaires est développée depuis de nombreuses années. Techniquement parlant, le produit est suffisamment mature. Habituellement, la cellule solaire à haut rendement est livrée avec un contrôleur MPPT pour des performances stables. Le contrôleur s’occupe également de l’absorption de la lumière en été comme en hiver.

En ce qui concerne l'efficacité, les panneaux solaires monocristallins ont un rendement plus élevé et une esthétique plus élégante que les panneaux solaires polycristallins. Sans aucun doute, les panneaux polycristallins sont vendus à un prix inférieur.

Les panneaux solaires monocristallins et polycristallins remplissent la même fonction dans le système solaire photovoltaïque : ils captent l'énergie du soleil et la transforment en électricité. La technologie est si puissante qu’elle peut même fonctionner et fournir un éclairage dans des conditions de faible luminosité. Ceci est particulièrement utile en hiver pour les régions de haute latitude comme la Suède et le Canada. Notre client en Suède nous achète continuellement des lampadaires à énergie solaire, ce qui est un grand honneur pour nous. Il est certain que nous avons installé une unité de composants spéciaux pour le marché suédois qui a besoin d'une alimentation complémentaire en hiver.

Comme mentionné, l’industrie des panneaux solaires se développe depuis de nombreuses années. Le panneau solaire lui-même est garanti avec une durée de vie d'au moins 20 ans dans la plupart des cas.

 

2 – SYSTÈME D’ÉCLAIRAGE LED OPTIMISÉ

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Les 3 principaux facteurs pour les lampes solaires extérieures arrivent au numéro 2. Les puces LED sont diverses et différents fournisseurs de puces proposent des solutions d'éclairage respectives. Bridgelux, Cree, Lumileds, Nichia, OSRAM et Philips sont des choix courants d'usines de lampes solaires qui chérissent la qualité et la réputation de leurs produits.

Par exemple, lorsque nous choisissons Bridgelux, nous prendrons en compte la puissance des LED et l'efficacité lumineuse après comparaison entre marque et marque. Bridgelux a d'excellentes performances en matière de protection ESD. Les dispositifs de protection ESD (composants antistatiques) protègent un circuit des décharges électrostatiques (ESD). La valeur de l'ESD pour Bridgelux peut atteindre 3 000 V. Le produit de la marque a une grande stabilité car il possède une structure à double choc électrique et possède 6 films protecteurs en surface. L'usine est plus facile à exploiter dans le processus de production en aval tandis que le rendement du produit est mieux contrôlé. Dans le même temps, la dégradation de la lumière est moindre.

Dans l'ensemble, d'autres marques sont également sélectionnées pour être utilisées lorsque nous produisons un article spécifique, car nous devons prendre en compte les performances de sortie du système.

 

3 L'UNITÉ DE BATTERIE AMÉLIORÉE AUGMENTE LES PERFORMANCES DU SYSTÈME

Batterie aux ions lithium
L'unité de batterie est sous-traitée auprès du fournisseur de batteries. Si un fabricant de lampes solaires extérieures souhaite utiliser un composant à faible coût, il peut alors utiliser une batterie au plomb. La batterie au plomb possède l'un des modèles de batterie puissance-poids et puissance-volume les plus faibles qui existent, ce qui la rend grande et lourde pour la quantité totale d'énergie qu'elle peut produire.

Ces dernières années, de nombreux systèmes énergétiques hors réseau ont été équipés de batteries au plomb. Aujourd’hui, la plupart d’entre eux sont disparus ou remplacés. Les gens se tournent vers la solution de la batterie lithium-ion LiFePO4.

Batterie LiFePo4 avec des cercles de durée de vie 2000 fois plus longs, soit 3 fois plus longs que la batterie au plomb. Lorsque vous naviguez sur un site d'achat de lampes solaires extérieures sur Internet, certains vendeurs indiquent la durée de garantie du produit. Certaines garanties sont si courtes que vous vous demanderez dans quelles circonstances un client achètera et demanderez aux vendeurs quel type de produit ils vendent à un prix aussi bas.

De plus, faites attention à certains fournisseurs qui utilisent des piles d'occasion. retrait des véhicules électriques.

Au-dessus des trois principaux facteurs clés sont d’une importance fondamentale car ils constituent les principaux éléments des lampes solaires extérieures.

Nous sélectionnons soigneusement notre fournisseur de batteries et utilisons le batterie au lithium produit capable de supporter une durée de vie plus longue, ce qui est bénéfique à la fois pour les clients et pour nous.

Pour plus de détails, veuillez consulter notre site Web ou envoyez-nous simplement une requête pour une réponse rapide et professionnelle.

 

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LUXMAN - lampadaire solaire

Comment choisir les batteries pour votre projet de lampadaire solaire ?

Lampadaire solaire extérieur l'équipement à batterie a un type intégré, type à montage sur poteau et type enterré.

batterie de lampadaire solaire

                             Type encastrable Type enterré Type à montage sur poteau

La batterie au lithium est intégrée dans le corps de la lampe ; Si un type de montage sur poteau externe est sélectionné, il est préférable d'installer l'équipement sur le lampadaire solaire avec une hauteur de 6 mètres, et il ne doit y avoir aucun objet grimpant à côté du lampadaire à énergie solaire, faites également attention à l'antivol. Si vous choisissez le type enterré, il est préférable de faire attention à l'antivol, à l'étanchéité, au coulage du ciment jusqu'à la densité et à la remplaçabilité.

La batterie est un élément essentiel du système d'éclairage public à énergie solaire, ainsi qu'un élément majeur du coût du système d'éclairage public à énergie solaire. À l'heure actuelle, les lampadaires solaires utilisent principalement des batteries au gel et des batteries au lithium.

Tout d’abord, expliquez le concept des deux :

Les batteries au gel appartiennent à une classification de développement des batteries au plomb. La méthode consiste à ajouter un agent gélifiant dans l'acide sulfurique pour rendre l'électroliquide de l'acide sulfurique colloïdal. Les batteries colloïdales électrohydrauliques sont communément appelées batteries colloïdales.

 

La batterie au lithium est une sorte de lithium métal ou d'alliage de lithium comme matériau négatif, utilisant une solution électrolytique non aqueuse, par rapport à une batterie colloïdale couramment utilisée, la batterie au lithium est plus écologique, légère et a une durée de vie plus longue, bien sûr, la le prix de la batterie au lithium sera légèrement plus élevé

batterie de lampadaire solaire en Chine

La batterie au lithium est une sorte de lithium métal ou d'alliage de lithium comme matériau négatif, utilisant une solution électrolytique non aqueuse, par rapport à une batterie colloïdale couramment utilisée, le batterie au lithium est plus respectueux de l'environnement, léger et a une durée de vie plus longue, bien sûr, le prix de la batterie au lithium sera légèrement plus élevé.

 

Batterie au lithium

La batterie au gel et la batterie au lithium ont leurs propres caractéristiques, mais ces dernières années, les systèmes de lampadaires solaires à batterie au lithium se sont beaucoup mieux développés, quels sont leurs avantages ? Comparons brièvement les différences entre les deux :

 

  1. Méthode d'alimentation des lampadaires à énergie solaire :

Batterie au lithium 12V 120AH puissance de stockage, supérieure à la batterie colloïdale 12V 120AH puissance de stockage, la batterie au lithium peut être pleine de libération, la durée de vie élevée du cycle de la batterie au lithium est 3 à 5 fois supérieure à celle de la batterie colloïdale.

 

  1. Le coût d’entretien des lampadaires solaires

Durée de vie de la batterie au gel en 2 à 3 ans, durée de vie de la batterie au lithium en 5 à 8 ans, pour garantir presque aucun coût de maintenance.

 

  1. Les lampadaires solaires sont-ils respectueux de l’environnement ?

La pollution par la production de batteries au gel est grave, ne peut pas être recyclée et utilisée, la pollution par les métaux lourds est grave, les batteries ne sont pas respectueuses de l'environnement ;

La batterie au lithium est une batterie respectueuse de l'environnement, le lithium appartient à l'élément léger, est inoffensif pour le corps humain, le fer dans le sol est omniprésent.

 

  1. Le coût matériel des lampadaires solaires à LED :

La technologie de production de batteries au gel est difficile et coûteuse ; Les batteries lithium-ion sont respectueuses de l'environnement et coûtent légèrement plus cher que les batteries colloïdales. Mais dans l’ensemble, le coût du lampadaire solaire à batterie au lithium est plus rentable.

  1. Le coût d'installation des lampadaires solaires à LED :

La batterie au gel est relativement volumineuse, doit généralement être enterrée, doit effectuer un travail antivol étanche, le coût de la main-d'œuvre d'installation est élevé, le coût de maintenance tardive est également très élevé ; La batterie au lithium est légère, à haute densité énergétique, généralement intégrée à l'intérieur du corps de la lampe ou sous le panneau solaire, l'installation de la batterie ne nécessite pas de coûts de main-d'œuvre, la maintenance est simple et pratique.

conception de lampadaire solaire

En comparaison, nous pouvons comprendre pourquoi de plus en plus de lampadaires solaires semblent moins encombrants qu’auparavant, grâce à l’utilisation de batteries au lithium. La batterie au lithium est utilisée dans les systèmes de lampadaires solaires et présente les avantages que la batterie de lampadaire solaire au gel ordinaire n'a pas :

I. Le système de charge et de décharge des batteries au lithium adopte généralement la structure intégrée de la batterie au lithium et du contrôleur, qui est un système de batterie de stockage d'énergie sans pollution.

II. Selon la demande de l'utilisateur, la capacité restante, les jours et nuits de fonctionnement, les conditions météorologiques et d'autres facteurs peuvent être intelligemment optimisés et calculés, et le niveau de puissance peut être raisonnablement réparti. Les fonctions de contrôle de la lumière, de contrôle du temps et de stockage de mémoire, pour assurer le réglage intelligent du système de lampadaire solaire.

III, batterie au lithium en raison de la nature de la batterie sèche, plus stable que la batterie Gel, plus sûre.

IV, le poids de la batterie au lithium est léger, le même poids de spécification de capacité est d'environ 1/6-1/5 de celui de la batterie au plomb-acide gel ;

V, l'adaptabilité environnementale de la batterie au lithium est plus forte, l'utilisation d'une large plage de température peut être utilisée dans un environnement de -20 ℃ à 60 ℃, après traitement technique, elle peut même être utilisée dans un environnement de -45 ℃, ce qui fournit également des conditions pour la promotion des lampadaires solaires dans les zones froides.

 

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fabricant de batteries solaires en Chine

Batteries au lithium fer phosphate (batterie LiFePO4) ou batterie au lithium ternaire ?

Comment choisir une batterie de lampadaire solaire ?

Comme nous le savons tous, de plus en plus de gens achètent lampadaires solaires intégrés, et l'un des points clés de la qualité du lampadaire solaire est la sélection des batteries de lampadaire solaire. Habituellement, nous utilisons des piles au lithium ternaire ou Piles LiFePO4. Comparons la différence entre les deux.

LUXMAN - fabricant de batteries solaires

Tout d’abord, pourquoi utilisons-nous des piles au lithium ?

Batteries à lithium (Li-ion, batterie au lithium) : les batteries au lithium sont largement utilisées en raison de leurs avantages en matière de légèreté., grande capacité et sans effet mémoire. La densité énergétique des batteries au lithium est très élevée et leur capacité est 1,5 à 2 fois supérieure à celle des batteries Ni-MH de même poids. (Les lampadaires solaires SYLVANIA ont adopté des batteries Ni-MH) Le lithium a également un faible taux d'autodécharge. De plus, les batteries au lithium ont peu d’« effets mémoire » et ne contiennent aucune substance toxique, ce qui constitue également une raison importante pour leur large application.

Batterie 32700

Piles au lithium ternaire et Piles LiFePO4 sont les deux principaux types de batteries au lithium utilisées pour les produits d’éclairage solaire.

Batterie au lithium ternaire vs batterie au lithium fer phosphate

I : Le système matériel d’une batterie LiFePO4 et d’une batterie Lithium ternaire est différent.

II : Une batterie LiFePO4 est une plate-forme de tension de 3,2 V, avec une durée de vie de plus de 2 000 charges.

III : La batterie au lithium ternaire est une plate-forme de tension de 3,7 V, et la durée de vie dépend des différents fabricants, des différents modèles et processus, et généralement, elle est de 500 à 800 cycles de charge.

IV : Les batteries LiFePO4 offrent de meilleures performances à haute température, tandis que les batteries au lithium ternaire ont de meilleures performances à basse température.

V : Les batteries de lampadaires solaires LiFePO4 sont plus sûres.

Analyse plus approfondie des deux types de batteries au lithium,

Les batteries LiFePO4 se caractérisent par une sécurité élevée, des caractéristiques de charge-décharge élevées et une longue durée de vie. La capacité de la batterie est de 80% de la capacité initiale après 1600 cycles lorsque la condition de charge est de 1C de charge multiple à 3,65V, puis la tension constante est modifiée à 0,02C, puis la tension de décharge est de 2,0V à 1C de charge multiple à 2,0V coupé. -tension hors tension. Les batteries LiFePO4 ont également des caractéristiques de charge-décharge stables et de bonnes caractéristiques de charge rapide. Outre sa longue durée de vie et ses excellentes performances de charge-décharge, le plus grand avantage des batteries LiFePO4 est leur sécurité. Les propriétés chimiques des batteries LiFePO4 sont stables et la stabilité à haute température est bonne. Les batteries LiFePO4 commencent à se décomposer entre 700 et 800 °C et ne libèrent pas de molécules d'oxygène en cas d'impact, d'aiguilletage, de court-circuit, etc. Il ne produira pas de combustion intense et présente des performances de sécurité élevées

Cellule de batterie 32700

L'inconvénient d'une batterie LiFePO4 est que ses performances sont fortement affectées par la température, notamment dans un environnement à basse température, où la capacité de décharge et la capacité seront fortement réduites. De plus, le phosphate de fer et de lithium présente certains défauts de performances. La densité énergétique de la batterie est faible, seule la densité énergétique pondérale de la batterie est de 120Wh/kg. Si la densité énergétique de l’ensemble de la pile, y compris le système de gestion de la batterie, la dissipation thermique et d’autres composants, est calculée, elle sera inférieure. Le coût de préparation des matériaux et le coût de fabrication de la batterie sont plus élevés, le rendement de la batterie est faible et la cohérence est mauvaise. Le coût par pack est supérieur à celui des batteries au lithium ternaires

Les batteries au lithium ternaires font référence aux batteries au lithium contenant des oxydes intercalés de lithium de métaux de transition contenant du nickel, du cobalt et du manganèse., qui peut être exprimé par LiMnxNiyCo1-x-yO2 (0 < x < 0,5, 0 < y < 0,5). Ce matériau combine les avantages de l'oxyde de lithium-cobalt, de l'oxyde de lithium-nickel et du manganate de lithium, et forme un effet synergique ternaire de trois matériaux, dont les propriétés globales sont supérieures à n'importe quelle combinaison unique. La densité énergétique pondérale peut atteindre 200Wh/kg

La sécurité des batteries au lithium ternaire est mauvaise. La stabilité thermique des batteries ternaires au lithium est médiocre. Ils se décomposeront à 250-300C. Lorsqu’il rencontre des électrolytes inflammables et des matériaux carbonés, la décomposition commence à un certain point. La chaleur générée va encore intensifier la décomposition du pôle positif, et celui-ci va déflagrer en très peu de temps. Lors d'un accident de voiture, l'impact d'une force externe peut endommager le diaphragme de la batterie, ce qui entraînera un court-circuit, et la chaleur générée pendant le court-circuit fera monter rapidement la température thermique à plus de 300 °C, créant ainsi un risque de combustion spontanée. Par conséquent, pour les batteries ternaires au lithium, le système de gestion de la batterie et le système de dissipation thermique sont très importants.

Grâce aux connaissances ci-dessus sur la batterie de lampadaire solaire, vous pouvez savoir si la lampe achetée est une version de haute ou de mauvaise qualité.

Si vous achetez des lampadaires solaires intégrés à LED uniquement marqués « Batterie au lithium », vous devez savoir qu'ils utilisent des batteries LiFePO4 ou d'autres batteries au lithium. Il s’agira la plupart du temps de batteries ternaires au Lithium. S'il s'agit d'une alimentation ternaire au lithium, ne vous attendez pas à une garantie de durée de vie de cinq ans.

 

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