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太陽(yáng)能照明電池應(yīng)用系統(tǒng)的前世今生

作者 ：揚(yáng)州市功成照明燈具有限公司發(fā)表時(shí)間：2020-01-12 15:31:48
　　今天給大家分享一下目前市場(chǎng)上一些常用的太陽(yáng)能燈的蓄電池系統(tǒng)。2015年以前，能夠說(shuō)整個(gè)太陽(yáng)能燈具市場(chǎng)都是12V系統(tǒng)的天下，由于早期的太陽(yáng)能燈具采用的是鉛酸蓄電池搭配節(jié)能熒光燈管的做法，由于這兩類資料本身的物理特性限制，招致早期的太陽(yáng)燈具不得不采用12V的電池做為能量來(lái)源。節(jié)能熒光燈管的啟動(dòng)電壓在110V左右，鉛酸蓄電池的單體電壓是2V,但是實(shí)踐應(yīng)用中，我們常見(jiàn)的都是6串12V的電池組，所以早期的太陽(yáng)能路燈或著說(shuō)是光伏發(fā)電站，都是采用的逆變器，將12V直流電轉(zhuǎn)化為110V或220V的交流電來(lái)給電器或照明燈具運(yùn)用。這種12V或者24V等規(guī)格的逆變器，它們都有一個(gè)共同的名字，叫做：“價(jià)錢(qián)貴”。并且早期的鉛酸蓄電池性能方面存在的種種缺陷，如體積大、容量小，再再加上熒光燈管的能耗高，流明、顯指都無(wú)法和如今的LED相比，所以多種要素的作用下，就延緩了整體太陽(yáng)能照明市場(chǎng)的開(kāi)展。
　　隨著鋰離子電池技術(shù)的不時(shí)開(kāi)展，體積小、容量大的鋰離子電池開(kāi)端大行其道，其本錢(qián)也呈現(xiàn)出逐年降低的趨向，鉛酸蓄電池就漸漸的退出了太陽(yáng)能照明的市場(chǎng)。
　　大約在2016年左右，國(guó)內(nèi)的太陽(yáng)能照明市場(chǎng)呈現(xiàn)了一個(gè)小迸發(fā)的趨向，主要還是由于政府的主導(dǎo)，新鄉(xiāng)村建立需求嘛。不過(guò)說(shuō)到底，除了政府要素以外，太陽(yáng)能燈具自身也由于光伏技術(shù)的不時(shí)開(kāi)展，本錢(qián)不時(shí)降低，光電轉(zhuǎn)換效率越來(lái)越高；同時(shí)，LED封裝技術(shù)也不時(shí)成熟，單顆白光LED曾經(jīng)能夠做到200lm/W；再加上鋰電池技術(shù)的開(kāi)展，其本錢(qián)也不時(shí)降落。以上三大要素，也構(gòu)成了太陽(yáng)能照明市場(chǎng)迸發(fā)的必要條件。天時(shí)、天時(shí)加上人和，這樣還不爆，天理不容啊。至于這兩年太陽(yáng)能照明市場(chǎng)呈現(xiàn)的降溫現(xiàn)象，除了整體經(jīng)濟(jì)要素外，質(zhì)量良莠不齊的太陽(yáng)能燈具，也是招致市場(chǎng)萎縮的緣由之一。君不見(jiàn)，太陽(yáng)能路燈自燃、爆炸的音訊屢見(jiàn)報(bào)端，搞得一些中央鄉(xiāng)鎮(zhèn)府對(duì)太陽(yáng)能路燈是聞之色變。不過(guò)，在市場(chǎng)開(kāi)展的早期，劣幣驅(qū)趕良幣的現(xiàn)象也是正?，F(xiàn)象，這里就不展開(kāi)了，回到我們正題上。
　　鋰電池與LED光源
　　正是由于白光LED的啟動(dòng)電壓是3.2-3.6V，而普通鋰離子電池的電壓剛好也在這個(gè)范圍之內(nèi)，兩個(gè)行業(yè)之間無(wú)形之中構(gòu)成了一種神奇的默契，“上帝之手”無(wú)處不在啊。那么如今市場(chǎng)上大家常見(jiàn)的電池系統(tǒng)有很多，比方3.2V、6.4V、7.4V、11.1V、12V、24V（24V系統(tǒng)如今較少人采用了）等等，這些五花八門(mén)的電壓到底是怎樣回事呢？其實(shí)懂點(diǎn)初中物理的人都是曉得，是電池的串聯(lián)和并聯(lián)問(wèn)題。3.2V是磷酸鐵鋰電池的標(biāo)稱電壓、3.7V是三元鋰電池的標(biāo)稱電壓，那么6.4V就是2串磷酸鐵鋰電池組，7.4V、11.1V分別對(duì)應(yīng)的是2串和3串3元鋰電池組，以此類推，12V或更高的電池組，都是多串聯(lián)的電池組。那么，由于電池的自身物特性，在多串聯(lián)電路中，對(duì)電池電芯的請(qǐng)求十分高，比方分歧性、容量等等，不論什么產(chǎn)品，一旦請(qǐng)求變的高了，那隨之而來(lái)的就是價(jià)錢(qián)的提升。同時(shí)，真正能做好這種多串電路并且能到達(dá)一定環(huán)境下運(yùn)用不出問(wèn)題的公司都是上了范圍的大公司。大公司出手，價(jià)錢(qián)你懂的。
　　那么為什么要搞出這么多五花八門(mén)的系統(tǒng)電壓呢？既然3.2V單串的這么好用，那就全部用3.2V的就好了嘛！這世界上的事，哪有這么簡(jiǎn)單！由于需求不同啊，一樣米養(yǎng)百樣人，要是人人都一個(gè)樣，這世界就安定了不是。如今給大家看幾塊LED光源塊，以便能讓大家對(duì)太陽(yáng)能燈具中的LED電壓有一個(gè)更明晰的認(rèn)識(shí)。
　　一塊30B2C的LED光源板
　　一塊市電路燈光源與太陽(yáng)路燈光源
　　一塊6B5C的LED光源
　　一塊單串板
　　上圖的幾塊LED光源的電路都不盡相同，不同的光源，分別對(duì)應(yīng)不同的供電電壓與電流，比方1C（單串）光源對(duì)應(yīng)的是3.2V的電池組，2C對(duì)應(yīng)的是6.4V或是7.4V的電池組，5C既能夠用LED驅(qū)動(dòng)接入，也能夠用直流升壓控制器接入。
　　一款太陽(yáng)能控制器
　　搞明白了LED光源和電池的電壓關(guān)系，我們?cè)賮?lái)討論這些規(guī)格的作用分別是什么？講到這里，我們還是要回到一個(gè)不可防止的話題上來(lái)。既然是用來(lái)照明的，我們最看重的是什么？是亮度??！亮度跟什么有關(guān)系？很多人想當(dāng)然的說(shuō)是是瓦數(shù)??！其實(shí)亮度和瓦數(shù)有沒(méi)有關(guān)系？答案是有，不過(guò)關(guān)系并不是特別大。舉例子來(lái)說(shuō)，相同瓦數(shù)的LED，你用木林森芯片和用科稅芯片，哪個(gè)亮？結(jié)果很明顯啊?？赡苡腥藭?huì)問(wèn)了，你不是說(shuō)講系統(tǒng)的嗎？怎樣又扯到什么芯片、什么瓦數(shù)上面來(lái)了？由于整個(gè)太陽(yáng)能照明是一個(gè)系統(tǒng)性的構(gòu)造，撇開(kāi)其中任何一點(diǎn)單獨(dú)來(lái)講，都是不全面和科學(xué)的，會(huì)形成誤解。
　　既然照明是以亮度論英雄，那么所謂的功率是不是就不用思索了呢？當(dāng)然不是，還是要思索的。我們來(lái)看3.2V單串的光源板，電池系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)控制器停止升壓，能夠做到最大20W左右的功率輸出，記住是最大功率輸出，不是不斷以這個(gè)20W的規(guī)范持續(xù)性供電。這點(diǎn)很多客戶都很難了解，既然都說(shuō)足W了，為什么還是不能以這個(gè)功率輸出規(guī)范持續(xù)性亮燈10小時(shí)，答案很簡(jiǎn)單，電池容量不夠。能夠這樣說(shuō)，假如哪個(gè)供給商通知你，他的太陽(yáng)能路燈能夠以30W的功率停止10小時(shí)足功率放電，并且還能亮3-5天陰雨天，那一定是扯淡！如今的主流設(shè)計(jì)都是節(jié)能型計(jì)劃，所謂足功率，只是代表該太陽(yáng)能燈能夠做到在一定時(shí)間范圍內(nèi)能夠以詳細(xì)幾W的功率輸出，絕對(duì)不是不斷以這種功率輸出10個(gè)小時(shí)或更長(zhǎng)時(shí)間。
　　再回到3.2V、6.4V、12V這些電池系統(tǒng)上來(lái)，目前市場(chǎng)上3.2V單串計(jì)劃主要應(yīng)于用請(qǐng)求不高的民用市場(chǎng)，根本實(shí)踐放電功率都在20W以內(nèi)，而且如今的升壓控制器也能夠?qū)?.2V的直流停止升壓，做到20W左右的實(shí)踐功率輸出。那些6.4V、7.4V、12V這些多串的計(jì)劃，多數(shù)也是為了將輸出功率做的更高，到達(dá)更理想的燈具照明效果。當(dāng)然，電池串聯(lián)的越多，對(duì)技術(shù)的請(qǐng)求就越高，價(jià)錢(qián)同時(shí)也越貴。打個(gè)比如來(lái)說(shuō)，做同樣的輸出功率30W，有的工廠為了降低本錢(qián)，會(huì)采用2串6.4V或者3串11.1V等計(jì)劃，也有人會(huì)用12V的計(jì)劃，到底哪個(gè)更好，這就取決于工廠的技術(shù)程度了。玩的好，6.4V的計(jì)劃可能做的比12V更好，計(jì)劃自身并沒(méi)有優(yōu)劣之分，差的只是技術(shù)程度。就仿佛功夫巨匠李小龍說(shuō)過(guò)的一樣，同一種功夫，不同的人練，能力完整不同。
　　不過(guò)目前市場(chǎng)上的主流系統(tǒng)還是以3.2V和12V，這也是經(jīng)過(guò)時(shí)間的檢驗(yàn)出來(lái)的兩種比擬穩(wěn)定的系統(tǒng)。相對(duì)12V系統(tǒng)，3.2V系統(tǒng)也是一個(gè)比擬年輕的市場(chǎng)應(yīng)戰(zhàn)者，假如說(shuō)LED光源白光單顆的亮度在將來(lái)能夠越做越高，那3.2V系統(tǒng)取代12V只是時(shí)間問(wèn)題。想像一下，假如3.2V輸出20W的亮度和12V輸出40W的亮度相媲美，價(jià)錢(qián)又廉價(jià)，那為什么不選擇更優(yōu)秀的呢？
　　鋰電池與光伏板
　　看完了LED光源與鋰電池，我們?cè)賮?lái)看光伏板與鋰電池的糾葛。假如要給3.2V的電池充電，有點(diǎn)物理常識(shí)的人都曉得，充電的電壓要高于電池自身的電壓，在太陽(yáng)能照明應(yīng)用中這個(gè)差值系數(shù)大約在1.43左右，于是給12V的電池組充電的光伏板就是12V*1.43≈18V,給3.2V的電池充電的光伏板就變成了3.2*1.43≈4.8V，而由于三元鋰電池通常的電壓在3.7V左右，所以3.7*1.43≈5.55V，這兩者有差別啊，就痛快統(tǒng)一做6V好了，所以近年來(lái)，6V的光伏板在太陽(yáng)能照明范疇開(kāi)端大行其道，而且有意欲將18V的光伏板這個(gè)原來(lái)市場(chǎng)的霸主取而代之的意義。
　　其完成在市面上常見(jiàn)的用于太陽(yáng)能照明的光伏板6V、9V、18V的價(jià)錢(qián)根本一樣，但是各種電壓光伏板匹配的電池價(jià)錢(qián)就差異大了。舉例來(lái)說(shuō)，3.2V30Ah和12V30AH兩個(gè)電池組，12V30AH的價(jià)錢(qián)差不多是3.2V30Ah的5倍左右！當(dāng)然，兩個(gè)電池組的能量也不一樣，一個(gè)是3.2V*30Ah=96Wh, 另一個(gè)是12V*30AH=360Wh。其實(shí)兩個(gè)電池組之間以相同的安時(shí)數(shù)，不同的電壓來(lái)做比照是不合理的，也是沒(méi)有可比性的，由于兩者的放電請(qǐng)求不同。高的系統(tǒng)電壓意味著更高的放電請(qǐng)求，那么對(duì)電池的容量請(qǐng)求自然也是更高的。舉例來(lái)說(shuō)，你采用12V的系統(tǒng)做所謂足功率30W，并且能夠持續(xù)24-36小時(shí)亮燈的太陽(yáng)能燈，電池的容量至少要做到60Ah-80Ah左右，沒(méi)人會(huì)用12V的系統(tǒng)做低于實(shí)踐放電20W的太陽(yáng)能燈，要真這么做，那是殺雞用牛刀。
　　目前市場(chǎng)上也有局部人以為更低電壓的太陽(yáng)能板，意味著更低的光照請(qǐng)求，即在弱光環(huán)境下，6V的光伏板仍能夠停止充電，我和工程師親身實(shí)驗(yàn)過(guò)，這點(diǎn)其實(shí)很難成立。光伏板的充電激活才能，取決于單體晶元和光伏封裝的好壞，相同電壓的光伏板，用好的太陽(yáng)能電池片封裝和用差的電池片出來(lái)的效果當(dāng)然不一樣。
　　寫(xiě)在最后：如今市場(chǎng)上太陽(yáng)能燈用的所謂A品光伏板、全新磷酸鐵鋰電池，都是瞎JB忽悠，不是說(shuō)搞照明的用不起這種級(jí)別的資料，而是沒(méi)有必要！自身照明對(duì)光伏產(chǎn)業(yè)來(lái)講只是其中極小極小的一局部，干嘛要用做光伏發(fā)電站的太陽(yáng)能板來(lái)去給燈當(dāng)充電器呢？這就好比用原子彈去打梵蒂岡，大材小用啊。二次鋰電池怎樣了？老子從汽車(chē)儲(chǔ)能的位置上退下來(lái)，你就當(dāng)我是廢材了？退役的特種兵還能打三十年呢。
　　當(dāng)然我們也不能一桿子打死一船人，還是有一些廠家會(huì)做好產(chǎn)品的，只是在宣傳的時(shí)分，留意摸一下自已的良知，你敢對(duì)著關(guān)二爺賭咒說(shuō)嗎？哈哈….
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