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Conhecimento básico sobre bateria de íons de lítio para pacote de bateria de iluminação pública solar

(1) Composição da bateria de íons de lítio

A bateria de íons de lítio é composta principalmente de duas partes: célula de bateria e uma placa de proteção PCM (bateria de energia é geralmente chamada de sistema de gerenciamento de bateria BMS). Célula de bateria de íons de lítio é o coração da bateria de íons de lítio, e o sistema de gerenciamento é equivalente ao cérebro de uma bateria de íons de lítio.

O núcleo é composto principalmente de material de eletrodo positivo, material de eletrodo negativo, um eletrólito, um diafragma e uma casca. A placa de proteção é composta principalmente de chip de proteção (ou chip de gerenciamento), tubo MOS, resistência, capacitância e uma placa PCB.

(2) Vantagens e desvantagens da bateria de íons de lítio

A bateria de íons de lítio tem muitas vantagens, como plataforma de alta tensão, alta densidade de energia (leve, pequeno volume), longa vida útil e proteção ambiental.

A desvantagem da bateria de lítio é que o preço é relativamente alto, a faixa de temperatura é relativamente estreita e há certos riscos de segurança (é necessário adicionar um sistema de proteção).

Parâmetros de comparação de várias baterias Bateria de chumbo-ácido Bateria de níquel-cádmio
(Ni-Cd)
Bateria de níquel-hidreto metálico
(Ni-MH)
bateria de lítio
Tensão nominal

(V)

2 1.2 1.2 3.2/3.6/3.7
Densidade energética do peso

(WH/kg)

25~30 40~45 60~65 120~200
Densidade de energia volumétrica

(L/P)

65~80 150~180 300~350 350~400
Temperatura ideal de trabalho (℃) -40~70 -20~60 -20~45 0~45
Amigo do ambiente poluição por chumbo Cádmio

poluição

/ /
Reciclar

(vezes)

200~300 500 1000 500~1500
Custo

(RMB/Wh)

0.6~1.0 2.0~2.6 2.5~3.8 2.0~3.5
Custo do carregador Baixo
(Fonte de tensão estabilizada)
Em geral
(Fonte de corrente constante)
Em geral

(Fonte de corrente constante)

Alto
(Corrente e pressão constantes)

(3) Classificação da bateria de íons de lítio

Bateria de íons de lítio

As baterias de lítio podem ser divididas em duas categorias: baterias descartáveis não recarregáveis e baterias recarregáveis (também conhecidas como pilhas).

Baterias não recarregáveis, como baterias de dióxido de manganês e lítio, baterias de sulfeto de lítio.

As baterias recarregáveis podem ser divididas nas seguintes categorias de acordo com diferentes situações.

  1. De acordo com a aparência: bateria de lítio quadrada (como bateria de celular comum) e bateria de lítio cilíndrica (como 18650 de ferramentas elétricas);
  2. De acordo com os materiais de terceirização: bateria de lítio com revestimento de alumínio, bateria de lítio com revestimento de aço e bateria de bolsa macia.
  3. De acordo com os materiais do cátodo, ácido cobáltico de lítio (LiCoO2), manganato de lítio (LiMn2O4), ternário de lítio (linixcoymnzo2) e fosfato de ferro de lítio (LiFePO4);
  4. De acordo com o estado do eletrólito: bateria de íons de lítio (LIB) e bateria de polímero (PLB);
  5. De acordo com o uso: bateria geral e bateria de energia.
  6. De acordo com as características de desempenho: bateria de alta capacidade, bateria de alta taxa, bateria de alta temperatura, bateria de baixa temperatura, etc.

(4) Explicação de termos comuns

  1. Capacidade

Refere-se à quantidade de eletricidade que pode ser obtida de uma bateria de lítio sob certas condições de descarga.

Sabemos na física do ensino médio que a fórmula da quantidade elétrica é q = I * t, a unidade é Coulomb, e a unidade de capacidade da bateria é especificada como Ah (ampere-hora) ou mAh (miliampere-hora). Isso significa que uma bateria de 1Ah pode ser descarregada por 1 hora com uma corrente de 1A quando está totalmente carregada.

No passado, a bateria do antigo celular da Nokia (como o bl-5c) era geralmente de 500mah. Agora, a bateria atual do smartphone é de 800-1900mah, a bateria da bicicleta elétrica é geralmente de 10-20ah, e a bateria dos veículos elétricos é geralmente de 20-200ah.

  1. Taxa de carga / taxa de descarga

Indica quanta corrente é usada para carregar e descarregar. Geralmente é calculado pelo múltiplo da capacidade nominal da bateria, que geralmente é chamado de “vários C”.

Para uma bateria com capacidade de 1500mah, 1c = 1500mah é especificado. Se descarregar a 2c, significa descarregar a 3000ma de corrente. Carregar e descarregar a 0,1c significa que está carregando e descarregando a 150mA de corrente.

  1. Tensão (OCV: tensão de circuito aberto)

A voltagem da bateria geralmente se refere à voltagem nominal da bateria de lítio (também conhecida como voltagem nominal). A voltagem nominal da bateria de lítio comum é geralmente 3,7 V, também chamamos sua plataforma de voltagem de 3,7 V. Quando dizemos voltagem, geralmente queremos dizer a voltagem de circuito aberto da bateria.

Quando a capacidade da bateria é 20-80%, a voltagem se concentra em torno de 3,7 V (3,6-3,9 V), quando a capacidade é muito alta ou muito baixa, a voltagem muda muito.

  1. Energia/poder

Quando a bateria é descarregada de acordo com um determinado padrão, a energia (E) que a bateria pode descarregar é Wh (watt-hora) ou kWh (quilowatt-hora), e 1 kWh = 1 quilowatt-hora.

O livro de física tem um conceito básico, e = u * I * t, que também é igual à voltagem da bateria vezes a capacidade da bateria.

A fórmula da potência é p = u * I = E / T, que representa a energia que pode ser liberada por unidade de tempo. A unidade é w (W) ou kW (kW).

Para uma bateria com capacidade de 1500 mAh, a voltagem nominal é geralmente 3,7 V, então a energia correspondente é 5,55 Wh.

  1. Resistência

Já que carregar e descarregar não pode ser equivalente a uma fonte de alimentação ideal por causa de certa resistência interna. A resistência interna consome energia. Quanto menor a resistência interna, melhor.

A unidade de resistência interna da bateria é miliohm (m Ω).

Geralmente, a resistência interna de uma bateria consiste em resistência interna ôhmica e uma resistência interna polarizada. O tamanho da resistência interna é afetado pelo material, processo de fabricação e estrutura da bateria.

  1. Ciclo de vida

Depois que a bateria é carregada e descarregada, isso é chamado de ciclo, e a vida útil do ciclo é um indicador importante para medir o desempenho da vida útil da bateria.

De acordo com o padrão IEC, a bateria de lítio do telefone móvel deve ser descarregada para 3,0 V a 0,2 C e carregada para 4,2 V a 1 C. A capacidade da bateria deve ser mantida acima de 60% da capacidade inicial após 500 ciclos. Em outras palavras, o ciclo de vida da bateria de lítio é de 500 vezes.

De acordo com o padrão nacional, a capacidade deve permanecer em 70% da capacidade inicial após 300 ciclos.

Se a capacidade da bateria for menor que 60% da capacidade inicial, ela geralmente é considerada descartada.

  1. DOD: profundidade do descarregador

É definida como a porcentagem da capacidade nominal liberada pela bateria.

Geralmente, quanto maior for a profundidade da descarga, menor será a vida útil da bateria.

  1. Corte de tensão

A tensão de terminação é dividida em tensão de terminação de carga e tensão de terminação de descarga, ou seja, a tensão na qual a bateria não pode continuar a ser carregada ou descarregada. Se a bateria continuar a ser carregada ou descarregada na tensão de terminação, a vida útil da bateria será muito afetada.

A tensão de terminação de carga-descarga da bateria de lítio é de 4,2 V e 3,0 V, respectivamente.

É estritamente proibido carregar ou descarregar baterias de lítio além da tensão de terminação.

  1. Autodescarga

Refere-se à taxa de diminuição da capacidade durantebaterias solaresarmazenamento, expresso como a porcentagem de diminuição da capacidade por unidade de tempo.

A taxa de autodescarga da bateria de lítio geral é de 2% ~ 9% / mês.

  1.   SOC (Estado de Carga)

Isso se refere à porcentagem da energia restante da bateria e à energia total que pode ser descarregada, 0 ~ 100%. Reflete a energia restante da bateria.

 

(5) Regras de nomenclatura de baterias de íons de lítio

Diferente bateria fabricantes temos regras de nomenclatura diferentes, mas todos nós seguimos um padrão unificado para baterias gerais. O tamanho da bateria pode ser conhecido de acordo com o nome da bateria

De acordo com a IEC61960, as regras para baterias cilíndricas e quadradas são as seguintes:

  1. Bateria cilíndrica, 3 letras seguidas de 5 números,

Três letras, a primeira letra representa o material do eletrodo negativo, I significa que há um íon de lítio embutido, L representa o eletrodo de metal de lítio ou liga de lítio. A segunda letra indica o material do eletrodo positivo, C indica cobalto, n indica níquel, m indica manganês e V indica vanádio. A terceira letra é R para um cilindro. 5 dígitos, os primeiros 2 dígitos representam o diâmetro, os últimos 3 dígitos representam a altura, todos em mm.

  1. Bateria quadrada, 6 dígitos após 3 letras,

Três letras. As duas primeiras letras têm o mesmo significado de um cilindro. A última é p, que significa quadrado.

Existem seis dígitos, os dois primeiros indicam a espessura, o do meio indica a largura, os dois últimos indicam a altura (comprimento), a unidade também é mm.

Por exemplo, ICR 18650 é uma bateria cilíndrica universal 18650 com um diâmetro de 18 mm e uma altura de 65 mm;

ICP 053353 é uma bateria quadrada com espessura de 5 mm, largura de 33 mm e altura (comprimento) de 53 mm.

(6) Tecnologia de bateria de íons de lítio

Existem algumas diferenças no fluxo de processo de diferentes baterias e diferentes fabricantes, e o fluxo de processo detalhado será muito complexo. O fluxo de processo básico, o fluxo de processo de fabricação de células e o fluxo de processo de fabricação de pacotes estão listados abaixo.

O processo de produção de uma célula elétrica inclui principalmente a fabricação de peças polares, a fabricação de células elétricas, a montagem de baterias, a injeção de líquidos, a formação química, a separação e outros processos.

Do loteamento ao enrolamento, os eletrodos positivos e negativos são feitos em diferentes oficinas ao mesmo tempo. Depois que os eletrodos positivos e negativos são feitos, os processos subsequentes são feitos juntos. Diferentes links de QA de inspeção de qualidade serão inseridos no meio.

(7) Conexão em grupo e série-paralela da bateria de íons de lítio

Em diferentes campos, os requisitos para baterias são diferentes. O sistema tem alguns requisitos especiais para voltagem, capacidade, resistência interna, etc. frequentemente uma única bateria não pode atender aos requisitos, ela precisa ser conectada em série e paralelo para fornecer energia para o exterior.

O desempenho das baterias em série e em paralelo é determinado pelo desempenho da pior bateria, que é frequentemente chamado de “princípio do barril”. Portanto, o ponto mais importante do agrupamento de baterias é a consistência dos parâmetros de desempenho da bateria.

Por exemplo, um notebook, uma bicicleta elétrica, um veículo elétrico, um sistema de armazenamento de energia, etc., todos precisam considerar a conexão em série e em paralelo das baterias para formar um conjunto de baterias.

A voltagem da bateria do notebook é geralmente 11,1 V ou 14,8 V, principalmente baterias 18650, então geralmente é 2 séries e 3 paralelas ou 2 séries e 4 paralelas.

O iPad da Apple é composto por três baterias de polímero conectadas em paralelo, com capacidade de cerca de 25 Wh.

Os sistemas de bicicletas elétricas e motocicletas elétricas são geralmente sistemas de 24 V, 36 V, 48 V, 60 V e 72 V. Veja a tabela a seguir para condições específicas de grupo (s representa uma conexão em série).

Veículos elétricos puros e veículos elétricos híbridos (VE/PHEV) têm uma voltagem mais alta, cerca de 250 ~ 500 V, e a voltagem máxima será de mais de 150 nós conectados em série.

Além disso, há muitos fatores a serem considerados no agrupamento de baterias em uma conexão série-paralelo, como a consistência da plataforma de tensão da bateria, a consistência da capacidade da bateria, a consistência da resistência interna da bateria, etc.

A consistência dos parâmetros da bateria após uma conexão série-paralelo tem grande influência no desempenho e na vida útil da bateria.

Voltagem da bateria Manganato de lítio / lítio ternário Fosfato de ferro e lítio
12V 4S 4S
18V 5S 6S
24V 7S 8S
36V 10S 12S
48V 13S Anos 15/16
60V 16S Anos 19
64V 18S Anos 20
72V Anos 20 23S

 8) Comparação de várias baterias de energia

A bateria elétrica é considerada principalmente em termos de aplicação, sendo usada principalmente em veículos elétricos, bicicletas elétricas, ferramentas elétricas e assim por diante.

A bateria de energia é diferente de uma bateria comum, mas tem algumas características especiais

  1. Ligação em série e em paralelo de baterias
  2. A bateria tem uma capacidade maior
  3. A taxa de descarga da bateria é alta (energia híbrida e ferramentas elétricas)
  4. A bateria tem requisitos de segurança mais elevados
  5. A bateria tem uma ampla faixa de temperatura operacional
  6. A vida útil da bateria é longa, geralmente de 5 a 10 anos

Devido à particularidade da bateria de energia, há algumas diferenças em seu processo e materiais. De acordo com a situação dos materiais de eletrodo positivo, ele é dividido principalmente em manganato de lítio (LiMn2O4), ternário de lítio (linixcoymnzo2), fosfato de ferro de lítio (LiFePO4), etc. sua plataforma de voltagem, densidade de energia, preço, segurança, etc. todos têm certas diferenças. Veja a comparação na tabela abaixo para detalhes:

(o cobaltito de lítio raramente é usado como bateria de energia devido à sua baixa estabilidade e alto preço, que são listados e comparados na tabela abaixo)

Unid Especificação ácido cobalto lítio Lítio ternário Manganato de lítio Fosfato de ferro e lítio
1 densidade explorada (g/cm3) 2.8~3.0 2.0~2.3 2.2~2.4 1.0~1.4
2 Área de superfície específica (m2/g) 0.4~0.6 0.2~0.4 0.4~0.8 12~20
3 Densidade de capacidade (Ah/kg) 135~140 155~165 100~115 130~140
4 Plataforma de tensão (V) 3.7 3.6 3.6 3.2
5 Tempos de reciclagem >300 >800 >500 >2000
6 metal de transição Pobre Pobre Rico  Muito rico
7 Custo do material Muito alto Alto Baixo Baixo
8 Amigo do ambiente Cobalto Contendo níquel e cobalto /    /
9 Segurança Pobre Em geral Bom Excelente
10 Aplicativo Bateria pequena Bateria pequena, bateria de pequena potência Bateria de energia Bateria de energia, fonte de alimentação de super capacidade

(9) Modelo de bateria de lítio

Em termos de características elétricas, a resistência interna da bateria não é completamente equivalente a um resistor. Para detalhes, consulte o modelo de circuito equivalente PNGV estrangeiro. Conforme mostrado na figura abaixo.

A resistência interna da bateria é composta principalmente pela resistência ôhmica R0 e pela resistência de polarização R1, onde C1 é a capacitância de polarização.

Existem dois métodos principais de teste para medição de resistência interna de bateria na indústria. O método de descarga CC e o método de injeção CA, que não podem ser medidos pelo método comum de medição de resistência, mas podem ser medidos apenas pelo instrumento especial de medição de resistência interna.

A resistência interna da bateria é um parâmetro importante que reflete o desempenho e a vida útil da bateria. Quando o ciclo de vida da bateria se aproxima, a resistência interna da bateria aumenta acentuadamente. A relação entre o número de ciclos e a resistência interna é mostrada na figura abaixo.

10) Características elétricas e parâmetros principais da bateria de íons de lítio

  1. A curva de carga-descarga da bateria

A curva de carga e descarga da bateria de lítio se refere à curva de relacionamento entre a capacidade da bateria e a tensão de circuito aberto. De acordo com a curva de descarga, a potência da bateria pode ser estimada aproximadamente, conforme mostrado na figura abaixo.

A curva de carga-descarga da bateria de lítio não está relacionada apenas à corrente de carga e descarga, mas também à temperatura. Conforme mostrado na figura abaixo.

  1. Parâmetros principais da bateria

Devido às suas próprias características, a bateria de lítio não pode ser sobrecarregada, descarregada em excesso, sobrecorrente ou superaquecida. Portanto, considerando a segurança e a vida útil da bateria, a bateria deve ser protegida adequadamente. Existem vários parâmetros que são frequentemente encontrados e são listados em paralelo. Há pouca diferença na voltagem entre diferentes fabricantes. No entanto, haverá algumas diferenças entre baterias com diferentes temperaturas operacionais, diferentes taxas de descarga ou diferentes fabricantes.

Item de comparação Manganato de lítio/Lítio ternário Fosfato de ferro e lítio
Tensão 3,7 V/3,6 V 3,2 V
Tensão de carga de corte 4,2 V 3,6 V
Tensão de corte de descarga 3,0 V 2,0 V
Temperatura de operação -20~60℃ -10~65℃
Taxa máxima de descarga 3~10°C 3~10°C

11) Requisitos e sistemas de proteção e gerenciamento de baterias de íons de lítio

Devido às características das baterias de lítio, é necessário adicionar uma placa de proteção de bateria (PCM) ou um sistema de gerenciamento de bateria (BMS). Baterias sem uma placa de proteção ou sistema de gerenciamento são proibidas de usar, e haverá enormes riscos de segurança. A segurança é sempre a primeira prioridade para sistemas de bateria.

Se a bateria não for bem protegida ou gerenciada, pode haver risco de vida útil reduzida, danos ou explosão.

O PCM (módulo de circuito de energia) é usado principalmente em produtos de consumo, como celulares e notebooks.

O sistema de gerenciamento de bateria (BMS) é usado principalmente em baterias de energia, como veículos elétricos, bicicletas elétricas, armazenamento de energia e outros sistemas de grande escala.

As principais funções do PCM incluem OVP, UVP, OTP, OCP, etc. Em caso de qualquer anormalidade, o sistema será desligado automaticamente para garantir a segurança do sistema.

A tecnologia do sistema de proteção de bateria é muito madura, há muitas fábricas de placas relacionadas, concentradas principalmente no sul da China. E há fabricantes especiais de IC que fornecem chips especiais de proteção de bateria de lítio. Esta peça é relativamente madura, e há muitos chips IC de proteção maduros na China.

Além das funções básicas de proteção do sistema de proteção, as principais funções do sistema de gerenciamento de bateria (BMS) incluem medição de tensão, temperatura e corrente da bateria, balanço de energia, cálculo e exibição de SOC, alarme anormal, gerenciamento de carga e descarga, comunicação, etc. Alguns sistemas BMS também integram gerenciamento de calor, aquecimento da bateria, análise do estado de saúde da bateria (soh), medição da resistência de isolamento, etc.

Introdução e análise da função BMS:

  1. A proteção da bateria é semelhante ao PCM, que inclui proteção contra sobrecarga, descarga excessiva, temperatura excessiva, sobrecorrente e curto-circuito. Como a bateria de lítio-manganês comum e a bateria de lítio ternária, uma vez que a voltagem de qualquer bateria exceda 4,2 V ou a voltagem de qualquer bateria caia abaixo de 3,0 V, o sistema cortará automaticamente o circuito de carga ou descarga. Se a temperatura da bateria exceder a temperatura de trabalho da bateria ou a corrente for maior que a corrente de descarga da bateria, o sistema cortará automaticamente o caminho da corrente para garantir a segurança da bateria e do sistema.
  2. O balanço de energia de todo o conjunto de baterias após trabalhar por um certo período de tempo mostrará grandes diferenças que podem ser, devido a ter muitas baterias em série, devido à inconsistência da própria célula, à inconsistência da temperatura de trabalho ou outros motivos. Isso tem um grande impacto na vida útil da bateria e no uso do sistema. O balanço de energia é para compensar as diferenças entre células individuais para fazer algum gerenciamento ativo ou passivo de carga ou descarga para garantir a consistência da bateria e prolongar a vida útil da bateria.

Existem dois tipos de métodos na indústria: equalização passiva e equalização ativa. A equalização passiva é principalmente para equilibrar a quantidade de energia que é consumida pela resistência. A equalização ativa é principalmente para transferir a energia de baterias com mais energia para baterias menos potentes por meio de capacitância, indutância ou transformador. A comparação da equalização passiva e ativa é mostrada na tabela abaixo.

Como o sistema de equilíbrio ativo é relativamente complexo e o custo é relativamente alto, o principal ainda é o equilíbrio passivo.

Item de comparação Equilíbrio passivo Equilíbrio ativo
Modo de equilíbrio Consumo de resistência Transferência equivalente indutiva
Eficiência de equilíbrio Baixo Alto
Maturidade do programa maduro Mais maduro
Complexidade do sistema Baixo Alto
Custo do sistema BAIXO Alto
  1. Cálculo de SOC, cálculo de energia da bateria é uma parte muito importante do BMS, muitos sistemas precisam saber a energia restante com mais precisão. Devido ao desenvolvimento da tecnologia, existem muitos métodos para cálculo de SoC. Se os requisitos de precisão não forem altos, a energia residual pode ser julgada de acordo com a tensão da bateria. Os métodos principais e precisos são o método de integração de corrente (também chamado de método ah), q = ∫ I DT, método de resistência interna, método de rede neural, método de filtro de Kalman, etc. O mainstream atual na indústria ainda é o método de pontuação atual.
  2. Comunicação. Diferentes sistemas têm diferentes requisitos para interfaces de comunicação. As principais interfaces de comunicação são SPI, I2C, can, RS485, etc. Os sistemas de armazenamento de energia e automóveis são principalmente can e RS485.

Devido à competição insuficiente e à complexidade do sistema BMS, há relativamente poucos fabricantes de sistemas. Os fabricantes de chips relacionados são principalmente fabricantes europeus e americanos, e há algumas grandes empresas na China também. Há muitas oportunidades no futuro.

Espero poder enviar um e-mail para me comunicar com você sobre a tecnologia, os produtos e os fabricantes do BMS.

(12) Requisitos e sistemas de carregamento de baterias de íons de lítio

O método de carregamento convencional da bateria de lítio é corrente constante e voltagem constante (CC / CV): corrente constante - voltagem constante. A corrente constante é carregada primeiro e então a voltagem constante é carregada após atingir um certo potencial. Um bom carregador também pode fazer o gotejamento de acordo com o estado da voltagem da bateria. Alguns sistemas também adicionam o modo de carregamento de pulso na parte traseira e definem o fim do carregamento de acordo com o tempo.

Carregadores gerais integram funções como limitação de corrente, limitação de tensão, proteção contra sobretensão, proteção contra sobrecorrente, proteção contra sobretemperatura e conexão antirreversa. O sistema de carregamento específico é mostrado na figura abaixo.

Além disso, o carregamento do carregador geralmente é combinado com PCM ou BMS para fazer o equilíbrio de energia no estágio de carregamento de tensão constante.

Para uma bateria comum de óxido de cobalto e lítio, se a voltagem da bateria for menor que 3,0 V, o carregador iniciará o carregamento lento (cerca de 0,1 C) para evitar danos à bateria. Quando a voltagem da bateria é carregada para 3,0 V, ela é alterada para carregamento de corrente constante (cerca de 1 C, a corrente depende do sistema). É detectado que a voltagem da bateria é convertida para carregamento de voltagem constante quando a voltagem da bateria atinge 4,1 V. Quando a corrente da bateria cai para cerca de 0,1 C, o carregamento é concluído e o sistema de carregamento e o circuito de carregamento são fechados. A curva de carregamento é mostrada na figura abaixo.

De acordo com a potência diferente, o carregador adota tecnologia de controle diferente. A fonte de alimentação linear é o esquema principal para baixa potência, e a fonte de alimentação de comutação é o esquema principal para alta potência. A tecnologia do carregador tem sido bastante madura, o desempenho e a eficiência do carregador são basicamente capazes de atingir um nível relativamente bom. Existem muitos fabricantes relacionados. As principais tecnologias envolvidas no carregador são principalmente tecnologia de fonte de alimentação e tecnologia de bateria. Os fabricantes relacionados também fizeram fabricação de fonte de alimentação antes.

(13) Campos de aplicação de baterias de lítio

As baterias são usadas principalmente em produtos de consumo, produtos digitais, produtos de energia, produtos médicos e segurança.

Força motriz Eletrônicos de consumo Digital Assistência médica Segurança Eletrotérmico Outros
automóvel elétrico Celular Câmera digital Eletrocardiógrafo de palma  Luz de emergência de incêndio Roupas quentes Menu eletrônico
Bicicleta elétrica Caderno Vídeo digital monitor de sinais vitais Câmera de segurança Panos de aquecimento Barbeador elétrico
Motocicleta elétrica Tablet PC Fone de ouvido Bluetooth Um instrumento de diagnóstico ultrassônico portátil Máquina POS Aquecedor de mãos Carregamento sem fio
Sistema de armazenamento de energia Netbooks Mouse sem fio Oxímetro portátil Chamada sem fio Palmilha aquecida Equipamento militar
Power-ups de backup MEIO Teclado Bluetooth Monitor de som fetal portátil Campainha sem fio Luvas quentes Detecção de poços
Ferramenta elétrica GPS Kit para carro Instrumento de tratamento a laser Sistema de guarda de entrada holofote
modelo de avião E-book Lanterna LED Médico eletrônico sem fio identificação por impressão digital Tela de LED
Alto-falante sem fio Endoscópio Monitoramento RFID Iluminação pública solar LED
Cuidados com os olhos Zig Bee anti-roubo
Produtos de fisioterapia
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Os 3 principais fatores para escolher corretamente as luzes solares externas

Usuários ou consumidores geralmente descobrem que há muitos fatores importantes na seleção de luzes solares externas, por isso, descobrimos os três principais fatores aqui.

3 principais fatores para escolher luzes solares externas

Todos nós entendemos que faremos um produto de boa qualidade para nossos usuários em todo o mundo. Não importa se eles vêm da Malásia, Arábia Saudita, Emirados Árabes Unidos, Suécia, Brasil, Austrália, África do Sul, Namíbia, Uganda ou outro lugar, todos serão tratados com um produto de alta qualidade. A maioria das luzes de rua movidas a energia solar são do tipo tudo em um no mercado. Tudo em um é, na verdade, do tipo três em um. Três significa três partes principais para luzes de rua solares, ou seja, painel solar, luz LED e bateria. Portanto, recomendo que você dê uma olhada nesses 3 principais fatores antes de comprar luzes de rua movidas a energia solar. Vamos começar.

 

1 – PAINEL SOLAR EFICIENTE PARA LUZES SOLARES EXTERNAS

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Barack Obama na maior usina fotovoltaica de Nevada

 

Levou cerca de duas décadas para que a energia fotovoltaica (PV) ou a energia solar PV se tornassem uma fonte de eletricidade convencional a partir de aplicações de pequena escala. O preço no passado só podia ser aceito por usuários como militares e aeroespaciais que realmente não se importam muito com o custo. Agora, o preço caiu para um nível que é acessível para usuários civis.

A energia do painel solar vem sendo desenvolvida há muitos anos. Tecnicamente falando, o produto é maduro o suficiente. Normalmente, a célula solar de alta eficiência vem com um controlador MPPT para desempenho estável. O controlador também cuida da absorção de luz no verão e no inverno.

Em relação à eficiência, os painéis solares monocristalinos têm maior eficiência e estética mais elegante do que os painéis solares policristalinos. Sem dúvida, os painéis policristalinos são vendidos a um preço menor.

Os painéis solares monocristalinos e policristalinos têm a mesma função no sistema solar fotovoltaico: eles capturam energia do sol e a transformam em eletricidade. A tecnologia é tão poderosa que pode até funcionar e fornecer iluminação em condições de pouca luz. Isso é especialmente útil no inverno para áreas de alta latitude, como Suécia e Canadá. Nosso cliente na Suécia está continuamente comprando postes de luz movidos a energia solar de nós, o que é uma grande honra para nós. É certo que instalamos uma unidade de componente especial para o mercado sueco, que precisa de energia complementar no inverno.

Como mencionado, a indústria de painéis solares vem se desenvolvendo há muitos anos. O painel solar em si é garantido com pelo menos 20 anos de vida útil na maioria dos casos.

 

2 – SISTEMA DE ILUMINAÇÃO LED OTIMIZADO

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Os 3 principais fatores para luzes solares externas vão para o número 2. Os chips de LED são vários e diferentes fornecedores de chips fornecem respectivas soluções de iluminação. Bridgelux, Cree, Lumileds, Nichia, OSRAM e Philips são escolhas comuns de fábricas de luzes solares que prezam a qualidade e a reputação de seus produtos.

Por exemplo, quando escolhemos Bridgelux, levaremos em consideração a potência do LED e a eficácia do lúmen após a comparação entre marcas. Bridgelux tem ótimo desempenho em relação à proteção ESD. Dispositivos de proteção ESD (componentes antiestáticos) protegem um circuito contra descarga eletrostática (ESD). O valor de ESD para Bridgelux pode ser tão alto quanto 3000 V. O produto da marca tem alta estabilidade porque tem uma estrutura de choque elétrico duplo e tem 6 películas protetoras na superfície. A fábrica é mais fácil de operar no processo de produção downstream, enquanto o rendimento do produto é melhor controlado. Ao mesmo tempo, a decadência da luz é menor.

No geral, outras marcas também estão sendo escolhidas para uso quando produzimos um item específico, pois precisamos considerar o desempenho de saída do sistema.

 

3 UNIDADE DE BATERIA MELHORADA FORTALECE O DESEMPENHO DO SISTEMA

Bateria de íons de lítio
A unidade de bateria é terceirizada do fornecedor de bateria. Se um fabricante de luz solar externa quiser usar um componente de baixo custo, então uma bateria de chumbo-ácido possivelmente está sendo usada. A bateria de chumbo-ácido tem um dos designs de bateria de menor potência-peso e potência-volume existentes, tornando-a grande e pesada para a quantidade total de energia que pode fornecer.

Nos últimos anos, muitos sistemas de energia off-grid foram equipados com baterias de chumbo-ácido. Agora, a maioria delas está extinta ou foi substituída. As pessoas estão se voltando para a solução da bateria de íons de lítio LiFePO4.

Pacote de bateria LiFePo4 com 2000 vezes mais ciclos de vida, o que é 3 vezes mais longo do que a bateria de chumbo-ácido. Ao navegar no site de compras na Internet para luzes solares externas, alguns fornecedores indicarão o tempo de garantia do produto. Algumas garantias são tão curtas que você se questionará em que circunstância um cliente comprará e questionará os vendedores sobre que tipo de produto eles estão vendendo a um preço tão baixo.

Além disso, esteja ciente de alguns fornecedores que estão usando baterias de segunda mão desmontagem de veículos elétricos.

Os 3 principais fatores acima são de fundamental importância, pois são as principais partes das luzes solares externas.

Selecionamos cuidadosamente nosso fornecedor de baterias e usamos o bateria de lítio produto que pode suportar uma vida útil mais longa, o que é benéfico tanto para os clientes quanto para nós.

Para mais detalhes, consulte nosso site ou envie-nos uma consulta para uma resposta rápida e profissional.

 

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LUXMAN - luminária de rua solar

Como escolher baterias para seu projeto de iluminação pública solar?

Lâmpada de rua solar externa equipamento de bateria tem um tipo embutido, tipo de montagem em poste e tipo enterrado.

bateria para iluminação pública solar

                             Tipo embutido Tipo enterrado Tipo de montagem em poste

A bateria de lítio embutida é integrada ao corpo da lâmpada; se um tipo de montagem em poste externo for selecionado, é melhor instalar o equipamento em a lâmpada solar da rua com uma altura de 6 metros, e não deve haver objetos de escalada ao lado do poste de luz solar, também preste atenção ao antirroubo. Se escolher o tipo enterrado, é melhor prestar atenção ao antirroubo, à prova d'água, despejando cimento no chão para densidade e substituível.

A bateria é um componente muito importante do sistema de iluminação pública movido a energia solar, e também um componente importante do custo do sistema de iluminação pública movido a energia solar. Atualmente, as lâmpadas de rua solares usam principalmente baterias de gel e baterias de lítio.

Primeiro, explique o conceito de ambos:

Baterias de gel pertencem a uma classificação de desenvolvimento de baterias de chumbo-ácido. O método é adicionar um agente gelificante em ácido sulfúrico para fazer o eletrolíquido de ácido sulfúrico se tornar coloidal. Baterias coloidais eletro-hidráulicas são comumente chamadas de baterias coloidais.

 

A bateria de lítio é um tipo de metal de lítio ou liga de lítio como material negativo, usando uma solução eletrolítica não aquosa, em comparação com uma bateria coloidal comumente usada, a bateria de lítio é mais ecológica, leve e de vida útil mais longa, é claro, o preço da bateria de lítio será um pouco mais alto

bateria para iluminação pública solar na china

A bateria de lítio é um tipo de metal de lítio ou liga de lítio como material negativo, usando uma solução eletrolítica não aquosa, em comparação com uma bateria coloidal comumente usada, a bateria de lítio é mais ecológico, leve e tem vida útil mais longa, é claro, o preço da bateria de lítio será um pouco mais alto.

 

Bateria de lítio

Bateria de gel, bateria de lítio têm suas próprias características, mas nos últimos anos os sistemas de lâmpadas solares de rua de bateria de lítio se desenvolvem muito melhor, quais são suas vantagens? Vamos comparar brevemente as diferenças entre os dois:

 

  1. Método de fornecimento de energia para iluminação pública movida a energia solar:

Bateria de lítio com capacidade de armazenamento de 12 V 120 AH, maior que a bateria coloidal com capacidade de armazenamento de 12 V 120 AH, a bateria de lítio pode ser totalmente liberada, o ciclo de vida útil da bateria de lítio é de 3 a 5 vezes maior que o da bateria coloidal.

 

  1. O custo de manutenção de postes de iluminação pública movidos a energia solar

A vida útil da bateria de gel é de 2 a 3 anos, a vida útil da bateria de lítio é de 5 a 8 anos, para garantir quase nenhum custo de manutenção.

 

  1. As luzes de rua alimentadas por energia solar são ecologicamente corretas?

A poluição da produção de baterias de gel é séria, não pode ser reciclada e usada, a poluição por metais pesados é séria, baterias não ecológicas;

A bateria de lítio é uma bateria ecologicamente correta, o lítio pertence ao elemento leve, é inofensivo ao corpo humano e o ferro no solo é onipresente.

 

  1. O custo do material das luzes de rua solares LED:

A tecnologia de produção de baterias de gel é difícil, de alto custo; As baterias de íons de lítio são ecologicamente corretas e custam um pouco mais do que as baterias coloidais. Mas, no geral, a contabilidade para baixo, o custo da lâmpada de rua solar de bateria de lítio é mais econômico.

  1. O custo de instalação de lâmpadas solares de LED na rua:

A bateria de gel é relativamente volumosa, geralmente precisa ser enterrada, deve ser feita uma proteção antirroubo à prova d'água, o custo de mão de obra de instalação é alto, o custo de manutenção tardia também é muito alto; a bateria de lítio é leve, de alta densidade energética, geralmente integrada no interior do corpo da lâmpada ou sob o painel solar, a instalação da bateria não requer custos de mão de obra, a manutenção é simples e conveniente.

projeto de iluminação pública solar

Em comparação, podemos ver por que cada vez mais lâmpadas solares de rua parecem menos volumosas do que antes, devido ao uso de baterias de lítio. A bateria de lítio é usada em sistemas de lâmpadas solares de rua e tem as vantagens que a bateria comum de lâmpadas solares de rua Gel não tem:

I. O sistema de carga e descarga de baterias de lítio geralmente adota a estrutura integrada de bateria de lítio e controlador, que é um sistema de bateria de armazenamento de energia sem poluição.

II. De acordo com a demanda do usuário, a capacidade restante, dias e noites de operação, condições climáticas e outros fatores podem ser otimizados e calculados de forma inteligente, e o nível de energia pode ser distribuído de forma razoável. As funções de controle de luz, controle de tempo e armazenamento de memória, para garantir a configuração inteligente do sistema de lâmpadas solares de rua.

III, bateria de lítio devido à natureza da bateria seca, mais estável que a bateria de gel, mais segura.

IV, o peso da bateria de lítio é leve, o mesmo peso de especificação de capacidade é cerca de 1/6-1/5 da bateria de gel de chumbo-ácido;

V, A adaptabilidade ambiental da bateria de lítio é mais forte, o uso de uma ampla faixa de temperatura pode ser usado no ambiente de -20℃- 60℃, após tratamento técnico, pode até ser usado no ambiente de -45℃, o que também fornece condições para a promoção de lâmpadas solares de rua em áreas frias.

 

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fabricante de bateria solar na china

Baterias de fosfato de ferro-lítio (bateria LiFePO4) ou bateria de lítio ternária?

Como escolher uma bateria para iluminação pública solar?

Como todos sabemos, cada vez mais pessoas estão comprando luzes de rua solares integradas, e um dos pontos-chave da qualidade da Solar Street Light é a seleção de baterias de iluminação pública solar. Normalmente, usamos baterias de lítio ternárias ou Baterias LiFePO4. Vamos comparar a diferença entre os dois.

LUXMAN - fabricante de baterias solares

Primeiro de tudo, por que usamos baterias de lítio?

Baterias de lítio (Li-ion, bateria de lítio): As baterias de lítio são amplamente utilizadas devido às suas vantagens de serem leves, grande capacidade e sem efeito memória. A densidade de energia das baterias de lítio é muito alta, e sua capacidade é de 1,5 a 2 vezes a das baterias Ni-MH do mesmo peso. (As lâmpadas solares de rua SYLVANIA adotaram baterias Ni-MH) O lítio também tem uma baixa taxa de autodescarga. Além disso, as baterias de lítio têm poucos “efeitos memória” e nenhuma substância tóxica, o que também são razões importantes para sua ampla aplicação.

Bateria 32700

Baterias ternárias de lítio e Baterias LiFePO4 são os dois principais tipos de baterias de lítio usadas em produtos de iluminação solar.

Bateria de lítio ternária vs bateria de fosfato de ferro-lítio

I: O sistema de materiais de uma bateria LiFePO4 e de uma bateria ternária de lítio é diferente.

II: Uma bateria LiFePO4 é uma plataforma de voltagem de 3,2 V, com um ciclo de vida de mais de 2.000 cargas.

III: A bateria de lítio ternária é uma plataforma de voltagem de 3,7 V, e o ciclo de vida depende de diferentes fabricantes, modelos e processos, e geralmente é de 500 a 800 ciclos de carga.

IV: As baterias LiFePO4 oferecem melhor desempenho em altas temperaturas, enquanto as baterias ternárias de lítio têm melhor desempenho em baixas temperaturas.

V: As baterias de iluminação pública solar LiFePO4 são mais seguras.

Análise mais aprofundada dos dois tipos de baterias de lítio,

As baterias LiFePO4 são caracterizadas por alta segurança, características de alta taxa de carga-descarga e longo ciclo de vida. A capacidade da bateria é 80% da capacidade inicial após 1600 ciclos quando a condição de carga é 1C carga múltipla para 3,65 V, então a tensão constante é alterada para 0,02 C e então a tensão de descarga é 2,0 V em 1C carga múltipla para tensão de corte de 2,0 V. As baterias LiFePO4 também têm características estáveis de carga-descarga e boas características de carga rápida. Além de sua longa vida útil e excelente desempenho de carga-descarga, a maior vantagem das baterias LiFePO4 é sua segurança. As propriedades químicas das baterias liFePO4 são estáveis e a estabilidade em alta temperatura é boa. As baterias LiFePO4 começam a se decompor a 700-800 C e não liberam moléculas de oxigênio em face de impacto, agulhamento, curto-circuito e assim por diante. Não produzirá combustão intensa e tem alto desempenho de segurança

Célula de bateria 32700

A desvantagem de uma bateria LiFePO4 é que seu desempenho é muito afetado pela temperatura, especialmente em um ambiente de baixa temperatura, onde a capacidade de descarga e a capacidade serão muito reduzidas. Além disso, existem alguns defeitos de desempenho no fosfato de ferro-lítio. A densidade de energia da bateria é baixa, apenas a densidade de energia do peso da bateria é de 120 Wh/kg. Se a densidade de energia de toda a pilha, incluindo o sistema de gerenciamento da bateria, dissipação de calor e outros componentes for calculada, ela será menor. O custo da preparação do material e o custo da fabricação da bateria são maiores, o rendimento da bateria é baixo e a consistência é ruim. O custo por pacote é maior do que o das baterias de lítio ternárias

Baterias ternárias de lítio referem-se a baterias de lítio contendo óxidos intercalados de lítio de metal de transição contendo níquel, cobalto e manganês, que pode ser expresso como LiMnxNiyCo1-x-yO2 (0 < x < 0,5, 0 < y < 0,5). Este material combina as vantagens do óxido de lítio-cobalto, óxido de lítio-níquel e manganato de lítio, e forma um efeito sinérgico ternário de três materiais, cujas propriedades abrangentes são superiores a qualquer composto de combinação única. A densidade de energia do peso pode atingir 200 Wh/kg

A segurança das baterias ternárias de lítio é baixa. A estabilidade térmica das baterias ternárias de lítio é baixa. Elas se decompõem a 250-300C. Quando encontram eletrólitos inflamáveis e materiais de carbono, a decomposição começa em um ponto. O calor gerado intensificará ainda mais a decomposição do polo positivo, e ele deflagrará em um tempo muito curto. Em um acidente de carro, o impacto da força externa pode danificar o diafragma da bateria, o que levará a um curto-circuito, e o calor gerado durante o curto-circuito fará com que a temperatura térmica suba rapidamente para mais de 300 C, criando o risco de combustão espontânea. Portanto, para baterias ternárias de lítio, o sistema de gerenciamento de bateria e o sistema de dissipação de calor são muito importantes.

Com base no conhecimento acima sobre a bateria da iluminação pública solar, você pode saber se a luz adquirida é de alta ou baixa qualidade.

Se você comprar lâmpadas de rua LED solares integradas marcadas apenas como “bateria de lítio”, você precisa saber que elas usam baterias LiFePO4 ou outras baterias de lítio. Na maioria das vezes, serão baterias de lítio ternárias. Se for energia de lítio ternária, não espere uma garantia de vida útil de cinco anos.

 

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