Аккумулятор для светильников с солнечными батареями

Аккумуляторы для солнечных светильников

Пост опубликован: 7 августа, 2017

Одной из главных составляющих устройств, работающих на преобразовании солнечной энергии в электрическую, являются аккумуляторы, являющиеся накопителями электрической энергии. Они обеспечивают работу устройств в темное время суток, а также при негативном воздействии внешних факторов, которыми являются атмосферные осадки и прочие погодные условия.

Одним из видов устройств, работающих на энергии солнца, и имеющих в своей конструкции подобные элементы, являются солнечные светильники.

Как выбрать

Для того, чтобы правильно выбрать аккумуляторы для светильников, работающих на солнечных батареях, необходимо помнить о важной способности некоторых видов таких устройств, как-то способность некоторых моделей, запоминать объем заряда за несколько предшествующих циклов.
Такая способность является негативным фактором, который определяется химическим составом элементов, когда, в случае неполного заряда, в течение нескольких циклов, подобные устройства перестают заряжаться, что приводит их в не рабочее состояние.

Критериями, определяющими выбор аккумулятора, являются его технические характеристики, это:

1. Напряжение;
2. Удельные: ёмкость, энергия и мощность устройства;
3. Продолжительность тепловой и токовой нагрузки;
4. Предельно допустимое количество циклов «заряд/разряд»;
5. Срок службы;
6. Величина саморазряда;
7. Температурный режим эксплуатации;
8. Наличие эффекта памяти.

Рейтинг лучших

Наиболее широкое распространение, в качестве накопителя электрической энергии, в солнечных светильниках, получили следующие виды аккумуляторов, это:

• Цилиндрические, литий-железо-фосфатные (LiFePO4).
  Данные устройства обладают высоким током разряда и взрывобезопасны.
  Среди пользователей подобного типа аккумуляторов, популярностью пользуется серия Howell (Китай), отличающаяся целым рядом достоинств.

Эксплуатационные характеристики данной серии:

Рабочее напряжение – до 2,3 В;

Удельные:

1. емкость – 100,0 – 120,0 Вт*ч/кг;
2. энергия – 135,0 – 150,0 Вт*ч/л;
3. мощность – от 2,0 до 4,5 кВт/кг;

Нагрузки:

1. типовая – 30,0 *С;
2. высокая – 50,0 *С;
3. импульсная – до 100,0 *С.

Количество периодов заряд/разряд – до 2000;
Срок эксплуатации – от 3,0 до 5,0 лет;
Величина саморазряда – не более 0,3% в месяц;
Температурный режим – от — 20 *С до +60 *С;
Эффект памяти – отсутствует.

• Никель-металл-гидридные (Ni-MH).
  У устройств данного типа, электрод изготавливается из водородоадсорбирующего сплава, который способен поглощать водород. Данный тип отличается продолжительными сроками эксплуатации и способностью к длительному хранению.
  Модели этой группы выпускается различных геометрических размеров (диаметр и длина) и с различными техническими характеристиками (емкость, ток заряда) и неизменным напряжением – 1,2 В. Все модели экологически безопасны для окружающей среды.

• Никель-кадмиевые (NiCd).
  Использование кадмия, в моделях этой типа, позволяет уменьшить габаритные размеры и весустройств, в сравнении с никель-металл-гидридными моделями, при том, что у них одинаковые графики разряда.

Эксплуатационные характеристики данной серии:

Рабочее напряжение – до 1,5 В;

Удельные:

1. емкость – 30,0 – 40,0 Вт*ч/кг;
2. энергия – 85,0 – 100,0 Вт*ч/л;
3. мощность – 100 – 155 Вт/кг.

Нагрузки:

1. типовая – 3,0 *С;
2. высокая – 10,0 *С;
3. импульсная нагрузка – до 25,0 *С;

Количество периодов заряд/разряд – до 500;
Срок эксплуатации – от 3,0 до 5,0 лет;
Величина саморазряда – 25,0% в месяц;
Температура эксплуатации – от — 20 *С до +60 *С;
Эффект памяти – присутствует.

Где купить

Аккумуляторы, используемые в солнечных светильниках, достаточно широко используются для питания различных электронных устройств. В связи с этим, при необходимости их замены, всегда есть возможность приобрести аналогичные тем, что были установлены производителем таких светильников, или подобрать подобные им, в соответствии с техническими характеристиками, условиями эксплуатации и экологической безопасностью устройств.

Все выше перечисленные виды аккумуляторов реализуются в розничной торговле, в различных торговых и специализированных сетях, что позволяет без труда приобрести необходимую модель.

Кроме этого, можно воспользоваться онлайн продажами, которые осуществляются в сети интернет. В этом случае можно ознакомиться с предложениями различных компаний, изучить технические характеристики моделей и их эксплуатационные показатели, сравнить стоимость и условия поставки.

Плюсы и минусы

У всех выше приведенных типов аккумуляторов, служащих накопителями электрической энергии, для светильников, имеющих в своей конструкции солнечную батарею, присущи определенные достоинства и недостатки.

Достоинствами, в соответствии с типом устройства, являются:

• Для литий-железо-фосфатных моделей:

1. Продолжительный срок эксплуатации;
2. Взрывобезопасность.
3. Высокая скорость зарядки.
4. Широкий температурный диапазон рабочих температур.

• Для никель-металл-гидридных моделей:

1. Длительные сроки эксплуатации;
2. Способность к продолжительному хранению;
3. Экологическая безопасность данного типа устройств;
4. Возможность заряжать в любое время вне зависимости от текущего заряда устройства и без ущерба техническим параметрам.

• Для никель-кадмиевых моделей:

1. Продолжительные сроки эксплуатации;
2. Способность к длительному хранению;
3. Быстрый процесс заряда устройств.

Недостатками, выше перечисленных типов устройств, являются:

• Для литий-железо-фосфатных, аккумуляторов:

1. Более крупные габаритные размеры и вес, нежели у литий-йонных устройств.

• Для Никель-металл-гидридных аккумуляторов, особо выявленных отрицательных качеств, не выявлено.
• Для никель-кадмиевых аккумуляторов:

1. Наличие памяти;
2. Перед новой зарядкой, должна быть выполнена полная разрядка аккумулятора;
3. Негативное воздействие на окружающую среду.

Источник

Как выбрать аккумулятор для солнечных фонарей

Аккумуляторы (перезаряжаемые батарейки) для светильников на солнечных батареях

Различаются по многим техническим параметрам, один из важнейших- химический состав батареи, который определяет морозостойкость и наличие эффекта памяти элемента питания. Аккумуляторы с эффектом памяти для использования в садовых светильниках на солнечных батареях непригодны: получив несколько раз недостаточное количество солнечного света для полного заряда, такие батареи постепенно перестанут заряжаться; эти источники питания используются для приборов, заряжающихся от электросети, каждый раз на всю мощность батареи.

LiFePO4 Литий-железо-фосфатные батареи (цилиндрические аккумуляторы)

Это один из видов перезаряжаемых аккумуляторов, выполненных на основе уникального литий-ионного химического состава, где железо (Fe) используется в качестве катодного материала. Элементы питания LiFePO4 имеют высокий ток разряда, не взрываются при экстремальных условиях и имеют меньший вес. Но имеют более низкие характеристики напряжения и плотность энергии по сравнению с обычными Li-ion батарейками. Соединение Fe-P-O сильнее, чем Co-O, поэтому при возникновении экстремальных ситуаций (короткое замыкание, перегрев, и т. д.) атомы кислорода гораздо труднее вывести. Такая стабилизация окислительно-восстановительных реакций также помогает ускорить перенос ионов. Только при экстремальном нагреве, как правило, более 800°C, происходит разрушение батарейки без выброса тепла. В свою очередь, LiCoO2 аккумуляторы как раз подвержены большому выбросу тепла. LiFePO4 — очень устойчивы к потере кислорода, что приводит к экзотермической реакции у других литиевых элементов.

Преимущества литий-железофосфатных аккумуляторов.

Самое главное их преимущество считает в том, что срок их службы изначально больше, чем литий-ионных ячеек. Но при том же напряжении и емкости данный аккумулятор будет значительно больше и тяжелей, чем li-ion аккумулятор. Также данные аккумуляторы считают более безопасными в плане взрывоопасности. Недостаток данных видов аккумуляторов- габариты. Размер и вес данного аккумулятора при прочих равных условиях будет значительно больше, чем у литий-ионного аккумулятора.
Преимущества большой емкости аккумулятора солнечных батарей: процессы разряда и заряда будут происходить в щадящем токовом режиме. При одинаковой силе тока аккумуляторы с достаточной или избыточной емкостью работают в тренировочном режиме, а аккумуляторы с малой емкостью в сокращенном или форсирующем режиме.

Аккумуляторы Howell:

Модель	Номинальное напряжение, В	Номинальная мощность, мА*ч	Внутреннее сопротивление, мОм	Жизненный цикл	Максимальное напряжение заряда	Пороговые напряжения разряда	Вес аккумулятора (примерный), г	Габариты (диаметр и длина), мм
HW-F14500	3.2	400	≤50	≥2000	3.65	2.3	18.5	14х50
HW-F18500	3.2	1100	≤40	≥2000	3.65	2.3	32	18х50
HW-F18650	3.2	1500	≤40	≥2000	3.65	2.3	45	18х65
HW-F22650	3.2	2300	≤20	≥2000	3.65	2.3	60	22х65
HW-F26650	3.2	3000	≤40	≥2000	3.65	2.3	80	26х65
HW-F32600	3.2	4000	≤20	≥2000	3.65	2.3	110	32х60
HW-F32650	3.2	4500	≤10	≥2000	3.65	2.3	188	32х65
HW-F42110	3.2	10000	≤5	≥2000	3.65	2.3	330	42х110

Типовые сферы применения

• чрезвычайно высокая скорость зарядки;
• безопасная литиевая батарея
• хорошие характеристики хранения
• широкий диапазон рабочих температур

• ёмкость ниже, чем у Li-Ion аккумуляторов
• Номинальное напряжение 3.0 В против 3.6 В у у Li-Ion аккумуляторов

• светильники на солнечных батареях, бытовые приборы, электроинструменты,
  гаджеты, ноутбуки

Типовые эксплуатационные характеристики Li-фосфатных аккумуляторов

Диапазон рабочего напряжения

Диапазон рабочих температур

Ni-MH никель-металл-гидридные аккумуляторы

герметично упакованные аккумуляторы имеют состав водородоадсорбирующего сплава. Такие аккумуляторы содержат в себе электрод на базе сплава поглощающих водород металлов. Когда батарея разряжается, то водород высвобождается из металлического сплава в виде воды. Высокая плотность энергии никель-металл-гидридных аккумуляторов по сравнению с другими химическими соединениями достигается благодаря наличию металлического сплава. NiMh батареи имеют длинный жизненный цикл и хорошо хранятся. Кроме того, данные аккумуляторы можно заряжать в любое время без ущерба напряжению тока.

Важно отметить, что NiMh аккумуляторы являются экологически чистым продуктом и не наносят ущерб окружающей среде.

Тип	Модель	Размер	Размеры (макс.)		Ёмкость	Номинальное напряжение	Стандартный заряд		Быстрый заряд		Габариты
			Диаметр	Длина	(мА*ч)	В	Ток, мА	Время	Ток, мА	Время	Вес
			мм	мм				ч		мин.	г
AAA	2/3AAA300	2/3AAA	10.5	28.7	300	1.2	60	7	300	72	7
	AAA600	AAA	10.5	42.8	600	1.2	120	7	600	72	12
	AAA600H	AAA	10.5	44.5	600	1.2	120	7	600	72	12
	AAA700H	AAA	10.5	44.5	700	1.2	140	7	700	72	12
	AAA800H	AAA	10.5	44.5	800	1.2	160	7	800	72	13
	AAA900H	AAA	10.5	44.5	900	1.2	160	7	900	72	13
	AAA1000H	AAA	10.5	44.5	1000	1.2	180	7	1000	72	13
AA	2/3AA650	2/3AA	14.5	28.5	650	1.2	130	7	650	72	15
	4/5AA1200	4/5AA	14.5	43.3	1200	1.2	240	7	1200	72	23
	AA600	AA	14.5	49.1	600	1.2	120	7	600	72	24
	AA800H	AA	14.5	50.4	800	1.2	160	7	800	72	24
	AA1000	AA	14.5	49.1	1000	1.2	200	7	1000	72	24
	AA1200L	AA	14.5	49.1	1200	1.2	240	7	1200	72	24
	AA1300H	AA	14.5	50.4	1300	1.2	260	7	1300	72	24
	AA1500L	AA	14.5	49.1	1500	1.2	300	7	1500	72	26
	AA1600H	AA	14.5	50.4	1600	1.2	320	7	1600	72	26
	AA1700L	AA	14.5	49.1	1700	1.2	170	14	510	240	27
	AA1800H	AA	14.5	50.4	1800	1.2	180	14	540	240	28
	AA2000H	AA	14.5	50.4	2000	1.2	200	14	600	240	28
	AA2100L	AA	14.5	50.4	2100	1.2	210	14	630	240	29
	AA2200H	AA	14.5	50.4	2200	1.2	220	14	660	240	29
	AA2300H	AA	14.5	50.4	2300	1.2	230	14	690	240	30
	AA2400H	AA	14.5	50.4	2400	1.2	240	14	720	240	30.5
	AA2500H	AA	14.5	50.4	2500	1.2	250	14	750	240	31
	AA2600	AA	14.5	50.4	2600	1.2	260	14	780	240	31.5
	AA2700	AA	14.5	50.4	2700	1.2	270	14	810	240	32
A	2/3A1200	2/3A	17	28.5	1200	1.2	120	14	360	240	32
	4/5A1800	4/5A	17	43.2	1800	1.2	180	14	540	240	32
	A2100	AR(2)	17	50.3	2100	1.2	210	14	630	240	38
	4/3A3600	4/3A	17	67.3	3600	1.2	360	14	1080	240	53
18	18670	18670	18.5	67	3800	1.2	380	14	1140	240	53
	18720	18720	18.5	72	4500	1.2	450	14	1350	240	53
SC	SC2800	SC	23	42.8	280	1.2	280	14	840	240	56
	SC3000	SC	23	42.8	3000	1.2	300	14	900	240	60
	SC3600	SC	23	42.8	3600	1.2	360	14	1080	240	64
C	C4000H	C	26	50.4	4000	1.2	400	14	1200	240	73
D	D8000	D	33	60.3	8000	1.2	800	14	2400	240	157
	D9000H	D	33	60.3	9000	1.2	900	14	2700	240	167
	D10000	d	33	60.3	10000	1.2	1000	14	3000	240	190
F	F13000	F	32.4	90	13000	1.2	1300	14	3900	390	205
9V	9V 220	9V	26.5*15.6*48.5		220	1.2	22	14	88	180	40
	9V 300	9V	26.5*15.6*48.5		300	1.2	30	14	120	180	44

NiCd Никель-кадмиевые аккумуляторы

График разряда двух типов аккумуляторов одинаков. Никель-кадмиевые аккумуляторы могут быть помещены на хранение в любом состоянии разряда (SOC). Но тем не менее, NiCd батареи должны быть полностью разряжены перед новой зарядкой, чтобы избежать эффекта памяти или снижения напряжения. Одним из главных недостатков никель-кадмиевых аккумуляторов является негативное влияние на окружающую среду и риск для здоровья, связанный с использованием кадмия.

Источник