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城市级太阳能路灯系统

2020-09-30 10:10:19      点击:

城市级太阳能路灯系统

动态优化电池充放电过程,有效延长电池使用寿命


电池寿命受到多种因素的影响,例如充电速度,放电深度,负载和暴露于不利温度环境等。就像机械设备过度运行会导致更快的磨损一样,在实际太阳能照明应用中,电池的放电深度(DoD)是影响电池循环使用寿命的主要因数。放电深度越低(低DoD),电池寿命越长。

下图是常规锂电池的能量衰减模型:


城市级太阳能路灯系统


* 数据来源: 国际电气与电子工程协会, 关于太阳能电网智能化的研究报告2016.6

从测试中可以看出:

案例1:75-65%SoC拥有最长的循环寿命,但仅能提供90,000单位能量(EU),消耗10%电量。

案例2:75-25%SoC有3,000个周期(90%容量保持率)并提供150,000单位能量(EU),消耗50%电量。

案例3:85-25%SoC有2,000个周期,并提供120,000单位能量(EU),消耗60%电量。

案例4:100-25%SoC; 单次放电时间最长,消耗75%电量,使用寿命最短。

为了延长电池的使用寿命,我们需要通过最大化低DoD周期和最小化高DoD周期来优化其充电和放电过程。但目前的太阳能照明方案中,电池并不知道未来几天的充电条件如何,所以为了确保电池能够始终尽可能保证长时间工作,传统的方法是一旦充电条件充分的情况下,每次都将其充电到90%甚至100%的某个高容量水平。这样将导致电池长期处于高负荷工作状态,大大减少电池的循环使用寿命。

*传统太阳能电池的充放电过程:


城市级太阳能路灯系统


SolarFusion将所有太阳能灯通过LoRaWAN网络连接到中央管理系统,该系统可以监控每个太阳能电池的电量水平并每天获取实时天气预报,能够为每个太阳能灯创建最优化的充电和放电计划,同时进行优化过后的智慧分时调光方式将会大幅降低路灯的电力消耗,降低电池的放电深度。从而在提供充足电力保障照明服务质量和延长电池循环使用寿命之间取得一个最佳的平衡。

* 经过智控系统动态优化过后的太阳能电池充放电过程:


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降低单次电量消耗 - 通过智慧调光赋予每个时间段最合适的照明亮度

与智慧路灯管理方案同理,SolarFusion让照明管理部门能够为不同的太阳能灯组配置不同的分时调光方案,在不影响交通安全的前提下,提供更加节能环保的照明水平。不仅有效减少光污染,还通过降低电池每晚放电深度从而延长电池循环使用寿命。


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降低维护管理费用 - 实时故障报警 & 维护计划

太阳能控制器通过对路灯、太阳能电池板、电池工作状态的实时监控,在检测到任何故障后,会立即上报给中央管理系统,系统将自动发出故障警报并创建维护计划,并通过短信、邮件等方式给维护人员。从而无需派遣实地巡查人员进行周期巡检,大大的节省运营维护费用,并显著提高服务效率。


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