介绍
电池组可能是太阳能交通信号系统的一项主要成本及维护项目。应根据所需自主运行时间、实际负载、电池化学体系及有文件记录的工作限值选定容量。仅靠正确选型并不能保证系统寿命达到15年以上。本指南说明相关计算。
自主供电天数
自主运行天数是指系统在没有太阳能输入时可以运行的天数。对于交通信号灯:
- 重要路口:与主管部门约定所需备电时长及故障响应
- 交叉口续航:确定并验证项目专属要求。
- 偏远交叉口:按通达限制、当地天气、负载和获准停电响应计划确定续航。
按现场及运行计划确定所需太阳能系统自主供电时长,再据此核实电池及充电设计。不能仅凭城市或偏远地区的区分就假定标准时长。
放电深度
电池寿命取决于放电深度。对于深循环电池:
- AGM铅酸电池:核实所选型号允许放电深度及寿命资料
- 对于胶体铅酸电池,应采用所选型号在规定温度及工作周期下有文件记录的放电深度限值及寿命数据;不要假定每款型号都是60%放电深度和5-7年寿命。
- 磷酸铁锂(LiFePO4):按所选电池、温度与工作周期确认允许放电深度和寿命判据。
算术示例:100 Ah电池按50%放电深度使用,名义可用容量为50 Ah;按80%则为80 Ah。允许放电深度取决于所选电池及运行条件。AGM与LiFePO4应依据具体型号可用容量、寿命资料和报价比较,而非固定价格倍数。
选型计算
电池容量计算应考虑每日能耗、所需自主供电时长、允许放电深度、系统损耗、温度、老化及设计余量。请依据所选电池和充电系统资料,确认计算方法及可用容量。
理想化算术示例:假设负载为200 Wh/day、自主运行3天、放电深度50%。以下小计假设放电路径效率为100%,不计温度、老化及设计余量;并非最终电池选型。
电池容量 = 200 × 3 / 0.5 = 1200 Wh
在12V系统电压下:1200 Wh / 12 V = 100 Ah
应按项目负载及续航计算确认可供AGM或LiFePO4电池型号及容量。
计算示例:假设条件
假定按已批准的相位方案,各信号显示合计平均输入功率为30 W,控制机及通信设备合计持续消耗5 W。这些是为计算设定的输入值,并非GAOQIAO产品的实测值或规格。必须分别评估各负载:不要把LED的占空比用于持续运行设备,也不要对已是平均值的功率再次套用占空比。
平均总负载为30 W + 5 W = 35 W。运行24小时,每日负载能耗为35 W × 24 h = 840 Wh/d。更一般地,每日负载能耗等于各负载输入功率乘以运行时间后的总和;适用的占空比只能计入一次。
以连续3天不充电为示例,负载需要840 Wh/d × 3 d = 2520 Wh。假定电池组标称12 V,允许放电深度80%,放电路径效率90%。在这些假设下,最低标称储能为2520 Wh ÷ (0.80 × 0.90) = 3500 Wh;标称容量为3500 Wh ÷ 12 V ≈ 291.7 Ah。此处效率覆盖电池到负载的路径,并非太阳能充电效率。
这些算术结果不是最终电池选型。确认允许的放电深度、放电限制、设计温度下的可用容量、老化余量及制造商要求。核查所选电池组是否能够提供峰值电流,以及电压范围、保护、电池管理和充电器是否兼容。实际可用容量要求可能需要更大的标称电池组。
依据设计季节的太阳能资源、遮阴和充电路径损耗,单独确定太阳能阵列容量。阵列必须满足每日需求,以及少日照期后的指定恢复要求。不要假定仅凭电池容量计算即可证明全年能量平衡或保证使用寿命。
精选产品
高侨提供 太阳能交通信号灯 和 太阳能无线控制器 并提供电池和光伏板选型计算表。请参阅 太阳能场址勘察指南.
结论
应依据所需续航时间、实际负载曲线、可用容量、电池类型及现场条件确定电池容量。订货前,请向高侨提供位置和运行要求,以确认拟采用电池配置及任何容量计算支持范围。
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常见问题
交通信号灯选AGM电池还是锂电池?
比较AGM与锂电池时,应依据所选型号有文件记录的循环寿命、允许放电深度、温度限值、更换成本及维护可达性;不要假定所有AGM均每3-5年更换,也不要假定锂电池寿命均为10年以上、成本为2-3倍。
电池能使用多久?
电池使用寿命及更换判据取决于所选型号、运行条件和制造商指导。应结合检查结果、容量测试结果及项目所需自主供电时长,判断何时需要更换。
以后可以增加电池吗?
并联增加电池需要采用经认可的电池和充电系统配置。请确认制造商对电池兼容性、保护措施及所用电池管理系统的要求,并在扩容前由合格人员评估安装方案。
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- 交通信号控制机提供6、22、44及56路选项的有线和太阳能控制机。
- LED交通信号灯头200mm、300mm和400mm信号灯;请确认所选型号及适用的项目要求。
- 信号灯杆立柱、悬臂式及双臂式信号杆;请确认其适用于经批准的现场设计。
- 备件及附件备用LED模组、透镜、遮阳罩、浪涌保护器及地脚螺栓。
