Introducción
El banco de baterías puede ser un componente importante de costo y mantenimiento de una señal de tráfico solar. Dimensione según la autonomía requerida, la carga real, la química de la batería y los límites operativos documentados. Un dimensionamiento correcto por sí solo no garantiza una vida del sistema de 15+ años. Esta guía explica los cálculos.
Días de autonomía
Los días de autonomía son el número de días que el sistema puede funcionar sin aporte solar. Para los semáforos:
- Intersección crítica: acuerde respaldo y respuesta a fallos con la autoridad
- Autonomía del cruce: defina y verifique el requisito del proyecto.
- Cruce remoto: defina autonomía según acceso, clima local, carga y plan aprobado ante cortes.
Especifique la autonomía solar requerida para el emplazamiento y el horario de funcionamiento y confirme después el diseño de batería y carga. No presuponga una duración estándar basándose únicamente en que la ubicación sea urbana o remota.
Profundidad de descarga
La vida útil de la batería depende de la profundidad de descarga. Para las baterías de ciclo profundo:
- AGM de plomo: verifique profundidad de descarga y vida del modelo
- Para una batería de plomo-ácido de gel, utilice el límite de profundidad de descarga y los datos de vida documentados del modelo seleccionado a la temperatura y el ciclo de trabajo indicados; no suponga 60% de DoD y 5-7 años para todos los modelos.
- Fosfato de hierro y litio (LiFePO4): confirme profundidad de descarga y criterios de vida según batería, temperatura y ciclo.
Como ejemplo aritmético, una batería de 100 Ah al 50% de descarga tiene 50 Ah nominales utilizables; al 80%, 80 Ah. La profundidad permitida depende de batería y condiciones. Compare AGM y LiFePO4 por capacidad útil, vida y ofertas del modelo, no por un multiplicador fijo.
Cálculo de dimensionamiento
El cálculo de capacidad de la batería debe incluir la demanda energética diaria, la autonomía requerida, la profundidad de descarga permitida, las pérdidas del sistema, la temperatura, el envejecimiento y la reserva de diseño. Confirme el método de dimensionamiento y la capacidad utilizable con la documentación de la batería y del sistema de carga seleccionados.
Ejemplo aritmético idealizado: suponga una carga de 200 Wh/day, autonomía de 3 días y profundidad de descarga del 50%. El subtotal siguiente supone una eficiencia del 100% en la ruta de descarga y excluye temperatura, envejecimiento y reserva de diseño; no es una selección final de batería.
Capacidad de la batería = 200 × 3 / 0.5 = 1200 Wh
Con una tensión de sistema de 12V: 1200 Wh / 12 V = 100 Ah
Confirme modelo y capacidad disponibles AGM o LiFePO4 según el cálculo de carga y autonomía.
Ejemplo de cálculo: supuestos ilustrativos
Suponga que un plan de fases aprobado da a las indicaciones una potencia media de entrada conjunta de 30 W, y que controlador y comunicaciones consumen conjuntamente 5 W de forma continua. Son datos hipotéticos para el cálculo, no mediciones ni especificaciones de un producto GAOQIAO. Evalúe cada carga por separado: no aplique el ciclo de trabajo LED a equipos continuos ni lo aplique otra vez a una potencia que ya es media.
La carga media total es 30 W + 5 W = 35 W. Para 24 horas, la energía diaria es 35 W × 24 h = 840 Wh/d. En general, la energía diaria es la suma de la potencia de entrada de cada carga multiplicada por su tiempo de funcionamiento, incluyendo una sola vez el ciclo de trabajo aplicable.
Para un periodo ilustrativo de 3 días sin carga, se necesitan 840 Wh/d × 3 d = 2520 Wh. Suponga un banco nominal de 12 V, profundidad de descarga permitida de 80% y eficiencia del trayecto de descarga de 90%. La energía nominal mínima con estos supuestos es 2520 Wh ÷ (0.80 × 0.90) = 3500 Wh; la capacidad nominal es 3500 Wh ÷ 12 V ≈ 291.7 Ah. Esta eficiencia abarca el trayecto de batería a cargas, no la carga solar.
Este cálculo no es una selección final de batería. Confirme profundidad de descarga permitida, límites de descarga, capacidad utilizable a la temperatura de diseño, margen de envejecimiento y requisitos del fabricante. Compruebe que el banco aporte la corriente máxima y que tensión, protección, gestión de batería y cargador sean compatibles. La capacidad utilizable real puede exigir un banco nominal mayor.
Dimensione el campo solar por separado con el recurso de la estación de diseño, sombras y pérdidas de carga. Debe cubrir demanda diaria y recuperación especificada tras un periodo de poco sol. No suponga que calcular la batería demuestra balance energético anual o vida útil garantizada.
Productos destacados
GAOQIAO suministra señales de tráfico solares y Controladores inalámbricos solares con hojas de cálculo para dimensionar la batería y el panel. Consulte guía de inspección de emplazamientos solares.
Conclusión
Dimensione la batería según autonomía, carga real, capacidad utilizable, química y condiciones del lugar. Envíe a GAOQIAO la ubicación y los requisitos operativos para confirmar la configuración y el alcance del apoyo de dimensionamiento antes de pedir.
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Preguntas frecuentes
¿AGM o litio para un semáforo?
Compare AGM y litio según la vida en ciclos documentada de los modelos seleccionados, la profundidad de descarga permitida, los límites de temperatura, el costo de sustitución y el acceso de servicio; no suponga un ciclo universal de sustitución AGM de 3-5 años ni una vida de litio de 10+ años a un costo de 2-3 veces.
¿Cuánto dura la batería?
La vida útil de la batería y los criterios de sustitución dependen del modelo seleccionado, las condiciones de funcionamiento y las indicaciones del fabricante. Utilice los resultados de inspección y de las pruebas de capacidad junto con la autonomía requerida por el proyecto para decidir cuándo es necesaria la sustitución.
¿Puedo añadir más baterías más adelante?
Añadir baterías en paralelo requiere una configuración aprobada de las baterías y del sistema de carga. Confirme los requisitos del fabricante sobre compatibilidad de baterías, protecciones y cualquier sistema de gestión de baterías, y encargue a una persona cualificada que evalúe la instalación antes de ampliarla.
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- Controladores de señales de tráficoControladores cableados y solares con 6, 22, 44 y 56 salidas.
- Cabezas semafóricas LEDCabezas semafóricas de 200mm, 300mm y 400mm; confirme el modelo seleccionado y los requisitos aplicables del proyecto.
- Postes semafóricosPostes verticales, con brazo y de doble brazo; confirme su idoneidad para el diseño aprobado del emplazamiento.
- Repuestos y accesoriosRepuestos de módulos LED, lentes, viseras, protectores y pernos de anclaje.
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