Როგორ ამოვხსნათ ინტეგრირებული სოლარული ქუჩის სინათლის ბატარეის შეცვლის პრობლემა?

Რატომ არის ბატარეის შეცვლა ინტეგრირებული სოლარული ქუჩის სინათლის სისტემების ძირითადი ბარიერი?

Ბატარეა მთლიანად ინტეგრირებული სოლარული ქუჩის სინათლის სისტემებში პრობლემების ძირეული მიზეზი. ინტეგრირებული სოლარული ქუჩის სინათლის სისტემებში ბევრი კომპონენტია, რომელიც რამდენიმე წელი განმავლობაში მუშაობს — მაგალითად, სოლარული პანელები და LED სინათლეები; თუმცა, ბატარეები ყველაზე სუსტი კომპონენტებია. მათ შეიძლება 5–7 წლის შემდეგ ჩართვისა და გამორთვის ნიშნები გამოვლინდეს. ბატარეის ჩანაცვლება დაკავშირებული ხარჯები სინათლის მოვლის საერთო ხარჯების დაახლოებით 60 პროცენტს შეადგენს. ინტეგრირებული სოლარული ქუჩის სინათლეების შემთხვევაში ბატარეის ჩანაცვლებას სამი ძირეული პრობლემა ახლავს:

1. ყოვედღიური ჩართვისა და გამორთვის გამო ბატარეაში მიმდინარე ქიმიური ცვლილებები

2. ძალიან მაღალი და ძალიან დაბალი ტემპერატურის გამო მომხდარი შიგა თერმული კოროზია

3. ღრუბლიან დღეებზე ბატარეების სრულად გამორთვის პრობლემები

Ინტეგრირებული სისტემების დიზაინის სტრატეგიები ამ მდგომარეობას კიდევე უფრო უარესებს. სხვა სისტემებისგან განსხვავებით, ამ დახურული ერთეულების ბატარეას მისაღებად სრული დაშენება სჭირდება, რაც დაშენებისა და ხელახლა შეკრების მოცულობას სხვა ტიპის ბატარეების მიმართ სამჯერ ამატებს. ბატარეის ამოღება შეიძლება დაზიანოს ამინდის წინააღმდეგი სისტემის მთლიანობა. ჩასანაცვლებლად მოთხოვნილი ბატარეები როგორც დაშორებული ერთეულები ითვლება, რაც ნიშნავს, რომ ჩანაცვლებისა და ტრანსპორტირების ხარჯები შეიძლება მიაღწიოს საერთო ხარჯების 40 პროცენტს.

Სტრატეგიული მიდგომების გარეშე ბატარეების ჩანაცვლების ციკლი ანეიტრალებს მზის ქუჩის სინათლის სისტემების გამოყენების მდგრადობის უპირატესობებს. ბატარეების პროაქტიული მართვა აუცილებელი ხდება სერვისის ინტერვალების გასაზრდად და სისტემის სიმდგრადობის შესანარჩუნებლად. მდგრადობა, სამსახურის ხანგრძლივობა და ინტეგრირებული მზის ქუჩის სინათლის ერთეულებში სამსახურში ჩანაცვლების ინტერვალები

Ციკლის ხანგრძლივობა, სითბოს მიმართ მოსატანადობა და ველზე მოხდენილი უარყოფითი შედეგები (2–5 წელი)

Როდესაც ვადარებთ სვინის და ლითიუმის აკუმულატორებს, ლითიუმის აკუმულატორებს საშუალოდ 2000–6000 დატენვის ციკლი აქვს, ხოლო სვინის აკუმულატორებს – მხოლოდ 500–1000, რაც ციკლების რაოდენობაში 4-6-ჯერ განსხვავდება. ლითიუმის აკუმულატორების სიცოცხლის ხანგრძლივობა ასევე დამტკიცდა როგორც სვინის აკუმულატორებზე გრძელი, ამასთან მათი სამუშაო მახასიათებლები გაუმჯობესდა და მათ შეუძლია უფრო ფართო ტემპერატურულ დიაპაზონში ეფექტურად მუშაობა სვინის აკუმულატორების შედარებით. ლითიუმის აკუმულატორები კარგად მუშაობენ და კარგად ასრულებენ თავიანთ ფუნქციებს ცივ ტემპერატურებშიც, მაგალითად, -20 °C-ზე და ასევე ცხელ ტემპერატურებშიც, მაგალითად, 60 °C-ზე. სვინის აკუმულატორები, წინააღმდეგვით, ყინულის ტემპერატურებში დაახლოებით 20–50 %-იანი საწყისი სამუშაო მახასიათებლების დაკარგვით იწყებენ მუშაობას და ცხელ ტემპერატურებში – 25 °C-ზე მაღალ ტემპერატურებში – მათ შეიძლება სამუშაო მახასიათებლების და ტევადობის დაკარგვა მოემატოს. სვინის აკუმულატორები უჯრედების შიგნით მდებარე კომპონენტების მძიმე დეგრადაციის გამო იტანჯებიან. უმეტესობა სვინის აკუმულატორების სისტემები შიგნით სულფატაციის და შიგნით მდებარე კომპონენტების კოროზიის გამო იტანჯებიან, რაც გამოიწვევს აკუმულატორების ჩანაცვლებას თბილ კლიმატში ყოველ 2–3 წელიწადში, ხოლო გაცხელებულ კლიმატში – ყოველ 3–5 წელიწადში. საპირაროდ, უმეტესობა ლითიუმის აკუმულატორების დაყენებები 5 წლის მომსახურების შემდეგ მინიმუმ 80 % საცავი ტევადობას შენახავენ, ხოლო 10 წლის მომსახურების შემდეგ 10-დან 7 დაყენება არ სჭირდება მომსახურება და მათ ჰქონდა მსგავსი ტევადობის შენახვის მაჩვენებლები.

Არ არის გასაკვირი, რომ ასე ბევრი ქალაქი არჩევს LiFePO4-ს თავისი ქუჩის განათების სისტემებისთვის, რადგან ამ გაფართოებული სიცოცხლის ხანგრძლივობის წყალობით მომსახურების ხარჯები 40–60 % -ით შემცირდება ტრადიციული სპილენძ-მჟავის ალტერნატივებთან შედარებით.

Ჭკვიანი BMS ტექნოლოგიის ინტეგრაცია: მოწყობილობის დაზიანების წინასწარმეტყველება და კომბინირებული დიზაინის მზის ქუჩის განათების სისტემებში ბატარეების სიგრძესიცოცხლოვნების ოპტიმიზაცია

Როგორ ამცირებს საერთო დამუშავების სისტემის (BMS) ტექნოლოგია ბატარეების დეგრადაციას ძაბვის/ტემპერატურის ბალანსირებისა და SOC-ის (საერთო მუშაობის მდგომარეობის) შეფასების საშუალებით

Ამჟამინდელი ბატარეის მართვის სისტემები (BMS) მზის ქუჩის სინათლეებში ცდილობენ ბატარეის ადრეული დაზიანების თავიდან აცილებას სამი საშუალებით. ერთ-ერთი საშუალება არის ძაბვის ბალანსირება, რომელიც იგულისხმებს ცალკეული ბატარეის ელემენტების გადატვირთვის ან არასრული დატენვის (სრული გამოტენვის) თავიდან აცილებას; ეს ერთადერთი ცვლილება შეიძლება გაზარდოს მთლიანი ბატარეის პაკეტის სიცოცხლის ხანგრძლივობა 30%-ით ან მეტად. მეორე საშუალება არის ტემპერატურის სენსორები, რომლებიც არ აძლევენ სისტემას ჭარბად გახურდეს, მაგალითად, საშიში ზაფხულის თბოტალღების დროს, რათა შეინარჩუნონ ბატარეის სრული ტენვადობა. ბოლოს, არსებობს SOC (მუხტის მდგომარეობის) შეფასების ალგორითმები, რომლებიც აფასებენ წინა გამოტენვის მონაცემებს, რათა განსაზღვრონ, შეიძლება თუ არა ბატარეის ძაბვა უზრუნველყოს სისტემის მუშაობა საშიში დიაპაზონებში. ამ BMS სისტემების ყველაზე შესამჩნევი მახასიათებელი არის მათი პრედიქტიული ფუნქციები, რომლებიც მიზანად ისახავენ ამ პრობლემების ალბათური მოხდენის წინასწარ გამოვლენას. პრედიქტიული ფუნქციები შეძლებენ მცირე ძაბვის ანომალიების ან არაჩვეულებრივი ტემპერატურის მოდელების გამოვლენას, რომლებიც შეიძლება გამოიწვიონ სისტემის დაშლა, რასაც მოჰყვება მომსახურების ჩარევა მუშაობის შეწყვეტის თავიდან აცილების მიზნით და სისტემის მუშაობის შესაძლებლობის შენარჩუნება, რაც ეკონომიკური და ოპერაციული თვალსაზრისით მნიშვნელოვანია.

Მოდულური BMS-ის რეტროფიტინგი: დახურული ინტეგრირებული სოლარული ქუჩის სინათლეების კონსტრუქციული შეზღუდვების преодоление

Ინტეგრირებული სოლარული ქუჩის სინათლეების სმარტ BMS ამოხსნებით მოდერნიზაცია შეიძლება შეიზღუდებოდეს კორპუსის დიზაინით. ძველი ქუჩის სინათლეები ინტეგრირებულია დახურულ კორპუსში, რომელსაც არ აქვს დამატებითი ადგილი მოდიფიკაციების ან დამატებითი ელექტრონული სქემების ჩასმის მიზნით, რაც საჭიროებს გარე BMS კორპუსების მოდერნიზაციას, რომლებიც გარე გამოყენებისთვის არის სერტიფიცირებული. თუმცა, კარგი ამბავი ისაა, რომ კავშირები ჩვეულებრივ თავსებადია, რადგან ხელმისაწვდომია სტანდარტული ადაპტერები, რომლებიც დაკავშირდება არსებულ ტერმინალებს და არ მოითხოვს არსებული კორპუსის რაიმე ცვლილებას. სითბოს მართვისა და სითბოს გამომტანის ინტეგრაციის მიზნით თერმულად გამტარი პადები მოთავსებულია ახალი კომპონენტებსა და არსებული სითბოს გამომტანის ელემენტებს შორის. 80%-ზე მეტ შემთხვევაში ეს ველდან შემოწმებული მოდერნიზაციის მეთოდი ცნობილია იმით, რომ ბატარეის სიცოცხლის ხანგრძლივობას 2–4 წლით გაზრდის. ამ მეთოდში საწყისი და შემცირებული ხმის მქონე ერთეულების ამინდის მიმართ მიმართული დაცვის ხარისხიც ინარჩუნება და შეიძლება დიზაინირება. ბევრი მუნიციპალიტეტი ამ მეთოდს ტექნიკურად და ეკონომიკურად შესასრულებლად მიიჩნევს.

Ინტეგრირებული სოლარული ქუჩის სინათლეების მოვლის დროს აკუმულატორების შეცვლის მეთოდები

Მიმართვის საშუალებით შეცვლის სია: ქიმიური შემადგენლობა, ძაბვა და თერმული ინტერფეისი

Გამოიყენეთ ეს პროტოკოლი ინტეგრირებული სოლარული ქუჩის სინათლეებში აკუმულატორების მარტივად შეცვლისთვის.

Ქიმიური შემადგენლობა: დარწმუნდით, რომ მოქმედი მუხტის კონტროლერები და ახალი აკუმულატორები ერთმანეთს ესარგებლებიან — LiFePO4 და სვინის-მჟავა აკუმულატორებს სხვადასხვა ძაბვის მოთხოვნები აქვთ.

Ძაბვა: დაყენებამდე გაზომეთ ღია წრედის ძაბვა. სტანდარტული მნიშვნელობიდან (±0,5 ვ) გადახრილი ნებისმიერი ძაბვა სავარაუდოდ ქარხნული დეფექტის ნიშანია.

Თერმული ინტერფეისი: გამოიყენეთ თერმულად გამტარი ფურცელი 1,5 ვტ/მ·კ და შეცვალეთ აკუმულატორის ინტერფეისზე არსებული ფურცლები, რათა გადახრა არ მოხდეს.

Ამინდგამძლე: აკუმულატორის დაყენების შემდეგ და კორპუსის დახურვამდე შეამოწმეთ აკუმულატორის განყოფილება დაშვების წინააღმდეგ 30 სმ ღრმა წყალში 10 წუთით ჩაძირვით.

Ციკლის გამეორება: შეასრულეთ 3 სრული მუხტის და გამოტვირთვის ციკლი და არ გადააჭარბოთ აკუმულატორის მაქსიმალური გამოტვირთვის სიღრმე 80%-ს, რათა მიიღოთ ოპტიმალური ციკლის რაოდენობა.

Ამ პროცესის განხორციელების შემდეგ ველის ტექნიკოსების წარმატების მაჩვენებელი 92% იყო. სხვა ჩანაცვლების მეთოდებთან შედარებით ეს გამოძახებების რაოდენობას 40%-ით ამცირებს.

Რა არის ხშირად დასმული კითხვები (FAQ)?

Რატომ იკლებს სოლარული ქუჩის სინათლეების ბატარეები სოლარული პანელებსა და LED სინათლეებზე სწრაფად?

Სოლარული ქუჩის სინათლეების ბატარეები განიცდიან ღრმა დატენვას, ტემპერატურის კრაიმალურ მოვლენებს და ყოველდღიურ დატენვა/გამოტენვას, რის გამოც ისინი სხვა კომპონენტებზე სწრაფად იკლებენ.

Რა უპირატესობები აქვს LiFePO4 ბატარეებს სოლარული ქუჩის სინათლეებში გამოყენების შემთხვევაში სვინც-მჟავა ბატარეების წინააღმდეგ?

LiFePO4 ბატარეებს უფრო გრძელი სიცოცხლის ხანგრძლივობა და უკეთესი ტემპერატურული მუშაობის მახასიათებლები აქვს, ხოლო სვინც-მჟავა ბატარეების ხშირად ჩანაცვლება სჭირდება, რაც მომსახურების ხარჯებს 40–60%-ით ამაღლებს.

Როგორ უწყობს ბატარეის მართვის სისტემები (BMS) სოლარული ქუჩის სინათლეების ბატარეების სიცოცხლის ხანგრძლივობის გაზრდას?

Ბატარეების სიცოცხლის ხანგრძლივობის მიხედვით, ბატარეის მართვის სისტემები შენელებენ ბატარეების დამცირების ეფექტებს და უზრუნველყოფენ ბატარეების უსაფრთხო ექსპლუატაციას. ეს შეიძლება მიიღწევოს ბატარეის მოდულების სიძაბვის და/ან ტემპერატურის მიხედვით ბალანსირებით და/ან გათანაბრებით; სავსების მდგომარეობის შეფასებით; და პრობლემების ადრეული აღმოჩენით, სანამ ისინი ბატარეის მართვის სისტემის უშედეგობამდე მიიყვანებენ.

Როგორი სირთულეები აღიძენთ თანამედროვე ბატარეის მართვის სისტემების ძველი მზის ქუჩის სინათლეებში ჩართვის სცადების დროს?

Ძველი მზის ქუჩის სინათლეები ჩვეულებრივ მკაცრად დიზაინირებულია და რამდენიმე მხრიდან დახურულია, რაც აუცილებლობას ქმნის ბატარეის მართვის სისტემის გარე კორპუსის შექმნის და კონექტორების თავსებადობის უზრუნველყოფის მიზნით.