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太陽能照明電池應用系統(tǒng)的前世今生
作者 ：揚州市功成照明燈具有限公司發(fā)表時間：2020-01-12 15:31:48
今天給大家分享一下目前市場上一些常用的太陽能燈的蓄電池系統(tǒng)。2015年以前，能夠說整個太陽能燈具市場都是12V系統(tǒng)的天下，由于早期的太陽能燈具采用的是鉛酸蓄電池搭配節(jié)能熒光燈管的做法，由于這兩類資料本身的物理特性限制，招致早期的太陽燈具不得不采用12V的電池做為能量來源。節(jié)能熒光燈管的啟動電壓在110V左右，鉛酸蓄電池的單體電壓是2V,但是實踐應用中，我們常見的都是6串12V的電池組，所以早期的太陽能路燈或著說是光伏發(fā)電站，都是采用的逆變器，將12V直流電轉化為110V或220V的交流電來給電器或照明燈具運用。這種12V或者24V等規(guī)格的逆變器，它們都有一個共同的名字，叫做：“價錢貴”。并且早期的鉛酸蓄電池性能方面存在的種種缺陷，如體積大、容量小，再再加上熒光燈管的能耗高，流明、顯指都無法和如今的LED相比，所以多種要素的作用下，就延緩了整體太陽能照明市場的開展。
隨著鋰離子電池技術的不時開展，體積小、容量大的鋰離子電池開端大行其道，其本錢也呈現出逐年降低的趨向，鉛酸蓄電池就漸漸的退出了太陽能照明的市場。
大約在2016年左右，國內的太陽能照明市場呈現了一個小迸發(fā)的趨向，主要還是由于政府的主導，新鄉(xiāng)村建立需求嘛。不過說到底，除了政府要素以外，太陽能燈具自身也由于光伏技術的不時開展，本錢不時降低，光電轉換效率越來越高；同時，LED封裝技術也不時成熟，單顆白光LED曾經能夠做到200lm/W；再加上鋰電池技術的開展，其本錢也不時降落。以上三大要素，也構成了太陽能照明市場迸發(fā)的必要條件。天時、天時加上人和，這樣還不爆，天理不容啊。至于這兩年太陽能照明市場呈現的降溫現象，除了整體經濟要素外，質量良莠不齊的太陽能燈具，也是招致市場萎縮的緣由之一。君不見，太陽能路燈自燃、爆炸的音訊屢見報端，搞得一些中央鄉(xiāng)鎮(zhèn)府對太陽能路燈是聞之色變。不過，在市場開展的早期，劣幣驅趕良幣的現象也是正?，F象，這里就不展開了，回到我們正題上。
鋰電池與LED光源
正是由于白光LED的啟動電壓是3.2-3.6V，而普通鋰離子電池的電壓剛好也在這個范圍之內，兩個行業(yè)之間無形之中構成了一種神奇的默契，“上帝之手”無處不在啊。那么如今市場上大家常見的電池系統(tǒng)有很多，比方3.2V、6.4V、7.4V、11.1V、12V、24V（24V系統(tǒng)如今較少人采用了）等等，這些五花八門的電壓到底是怎樣回事呢？其實懂點初中物理的人都是曉得，是電池的串聯和并聯問題。3.2V是磷酸鐵鋰電池的標稱電壓、3.7V是三元鋰電池的標稱電壓，那么6.4V就是2串磷酸鐵鋰電池組，7.4V、11.1V分別對應的是2串和3串3元鋰電池組，以此類推，12V或更高的電池組，都是多串聯的電池組。那么，由于電池的自身物特性，在多串聯電路中，對電池電芯的請求十分高，比方分歧性、容量等等，不論什么產品，一旦請求變的高了，那隨之而來的就是價錢的提升。同時，真正能做好這種多串電路并且能到達一定環(huán)境下運用不出問題的公司都是上了范圍的大公司。大公司出手，價錢你懂的。
那么為什么要搞出這么多五花八門的系統(tǒng)電壓呢？既然3.2V單串的這么好用，那就全部用3.2V的就好了嘛！這世界上的事，哪有這么簡單！由于需求不同啊，一樣米養(yǎng)百樣人，要是人人都一個樣，這世界就安定了不是。如今給大家看幾塊LED光源塊，以便能讓大家對太陽能燈具中的LED電壓有一個更明晰的認識。
一塊30B2C的LED光源板
一塊市電路燈光源與太陽路燈光源
一塊6B5C的LED光源
一塊單串板
上圖的幾塊LED光源的電路都不盡相同，不同的光源，分別對應不同的供電電壓與電流，比方1C（單串）光源對應的是3.2V的電池組，2C對應的是6.4V或是7.4V的電池組，5C既能夠用LED驅動接入，也能夠用直流升壓控制器接入。
一款太陽能控制器
搞明白了LED光源和電池的電壓關系，我們再來討論這些規(guī)格的作用分別是什么？講到這里，我們還是要回到一個不可防止的話題上來。既然是用來照明的，我們最看重的是什么？是亮度?。×炼雀裁从嘘P系？很多人想當然的說是是瓦數??！其實亮度和瓦數有沒有關系？答案是有，不過關系并不是特別大。舉例子來說，相同瓦數的LED，你用木林森芯片和用科稅芯片，哪個亮？結果很明顯啊。可能有人會問了，你不是說講系統(tǒng)的嗎？怎樣又扯到什么芯片、什么瓦數上面來了？由于整個太陽能照明是一個系統(tǒng)性的構造，撇開其中任何一點單獨來講，都是不全面和科學的，會形成誤解。
既然照明是以亮度論英雄，那么所謂的功率是不是就不用思索了呢？當然不是，還是要思索的。我們來看3.2V單串的光源板，電池系統(tǒng)，經過控制器停止升壓，能夠做到最大20W左右的功率輸出，記住是最大功率輸出，不是不斷以這個20W的規(guī)范持續(xù)性供電。這點很多客戶都很難了解，既然都說足W了，為什么還是不能以這個功率輸出規(guī)范持續(xù)性亮燈10小時，答案很簡單，電池容量不夠。能夠這樣說，假如哪個供給商通知你，他的太陽能路燈能夠以30W的功率停止10小時足功率放電，并且還能亮3-5天陰雨天，那一定是扯淡！如今的主流設計都是節(jié)能型計劃，所謂足功率，只是代表該太陽能燈能夠做到在一定時間范圍內能夠以詳細幾W的功率輸出，絕對不是不斷以這種功率輸出10個小時或更長時間。
再回到3.2V、6.4V、12V這些電池系統(tǒng)上來，目前市場上3.2V單串計劃主要應于用請求不高的民用市場，根本實踐放電功率都在20W以內，而且如今的升壓控制器也能夠將3.2V的直流停止升壓，做到20W左右的實踐功率輸出。那些6.4V、7.4V、12V這些多串的計劃，多數也是為了將輸出功率做的更高，到達更理想的燈具照明效果。當然，電池串聯的越多，對技術的請求就越高，價錢同時也越貴。打個比如來說，做同樣的輸出功率30W，有的工廠為了降低本錢，會采用2串6.4V或者3串11.1V等計劃，也有人會用12V的計劃，到底哪個更好，這就取決于工廠的技術程度了。玩的好，6.4V的計劃可能做的比12V更好，計劃自身并沒有優(yōu)劣之分，差的只是技術程度。就仿佛功夫巨匠李小龍說過的一樣，同一種功夫，不同的人練，能力完整不同。
不過目前市場上的主流系統(tǒng)還是以3.2V和12V，這也是經過時間的檢驗出來的兩種比擬穩(wěn)定的系統(tǒng)。相對12V系統(tǒng)，3.2V系統(tǒng)也是一個比擬年輕的市場應戰(zhàn)者，假如說LED光源白光單顆的亮度在將來能夠越做越高，那3.2V系統(tǒng)取代12V只是時間問題。想像一下，假如3.2V輸出20W的亮度和12V輸出40W的亮度相媲美，價錢又廉價，那為什么不選擇更優(yōu)秀的呢？
鋰電池與光伏板
看完了LED光源與鋰電池，我們再來看光伏板與鋰電池的糾葛。假如要給3.2V的電池充電，有點物理常識的人都曉得，充電的電壓要高于電池自身的電壓，在太陽能照明應用中這個差值系數大約在1.43左右，于是給12V的電池組充電的光伏板就是12V*1.43≈18V,給3.2V的電池充電的光伏板就變成了3.2*1.43≈4.8V，而由于三元鋰電池通常的電壓在3.7V左右，所以3.7*1.43≈5.55V，這兩者有差別啊，就痛快統(tǒng)一做6V好了，所以近年來，6V的光伏板在太陽能照明范疇開端大行其道，而且有意欲將18V的光伏板這個原來市場的霸主取而代之的意義。
其完成在市面上常見的用于太陽能照明的光伏板6V、9V、18V的價錢根本一樣，但是各種電壓光伏板匹配的電池價錢就差異大了。舉例來說，3.2V30Ah和12V30AH兩個電池組，12V30AH的價錢差不多是3.2V30Ah的5倍左右！當然，兩個電池組的能量也不一樣，一個是3.2V*30Ah=96Wh, 另一個是12V*30AH=360Wh。其實兩個電池組之間以相同的安時數，不同的電壓來做比照是不合理的，也是沒有可比性的，由于兩者的放電請求不同。高的系統(tǒng)電壓意味著更高的放電請求，那么對電池的容量請求自然也是更高的。舉例來說，你采用12V的系統(tǒng)做所謂足功率30W，并且能夠持續(xù)24-36小時亮燈的太陽能燈，電池的容量至少要做到60Ah-80Ah左右，沒人會用12V的系統(tǒng)做低于實踐放電20W的太陽能燈，要真這么做，那是殺雞用牛刀。
目前市場上也有局部人以為更低電壓的太陽能板，意味著更低的光照請求，即在弱光環(huán)境下，6V的光伏板仍能夠停止充電，我和工程師親身實驗過，這點其實很難成立。光伏板的充電激活才能，取決于單體晶元和光伏封裝的好壞，相同電壓的光伏板，用好的太陽能電池片封裝和用差的電池片出來的效果當然不一樣。
寫在最后：如今市場上太陽能燈用的所謂A品光伏板、全新磷酸鐵鋰電池，都是瞎JB忽悠，不是說搞照明的用不起這種級別的資料，而是沒有必要！自身照明對光伏產業(yè)來講只是其中極小極小的一局部，干嘛要用做光伏發(fā)電站的太陽能板來去給燈當充電器呢？這就好比用原子彈去打梵蒂岡，大材小用啊。二次鋰電池怎樣了？老子從汽車儲能的位置上退下來，你就當我是廢材了？退役的特種兵還能打三十年呢。
當然我們也不能一桿子打死一船人，還是有一些廠家會做好產品的，只是在宣傳的時分，留意摸一下自已的良知，你敢對著關二爺賭咒說嗎？哈哈….
隨著鋰離子電池技術的不時開展，體積小、容量大的鋰離子電池開端大行其道，其本錢也呈現出逐年降低的趨向，鉛酸蓄電池就漸漸的退出了太陽能照明的市場。
大約在2016年左右，國內的太陽能照明市場呈現了一個小迸發(fā)的趨向，主要還是由于政府的主導，新鄉(xiāng)村建立需求嘛。不過說到底，除了政府要素以外，太陽能燈具自身也由于光伏技術的不時開展，本錢不時降低，光電轉換效率越來越高；同時，LED封裝技術也不時成熟，單顆白光LED曾經能夠做到200lm/W；再加上鋰電池技術的開展，其本錢也不時降落。以上三大要素，也構成了太陽能照明市場迸發(fā)的必要條件。天時、天時加上人和，這樣還不爆，天理不容啊。至于這兩年太陽能照明市場呈現的降溫現象，除了整體經濟要素外，質量良莠不齊的太陽能燈具，也是招致市場萎縮的緣由之一。君不見，太陽能路燈自燃、爆炸的音訊屢見報端，搞得一些中央鄉(xiāng)鎮(zhèn)府對太陽能路燈是聞之色變。不過，在市場開展的早期，劣幣驅趕良幣的現象也是正?，F象，這里就不展開了，回到我們正題上。
鋰電池與LED光源
正是由于白光LED的啟動電壓是3.2-3.6V，而普通鋰離子電池的電壓剛好也在這個范圍之內，兩個行業(yè)之間無形之中構成了一種神奇的默契，“上帝之手”無處不在啊。那么如今市場上大家常見的電池系統(tǒng)有很多，比方3.2V、6.4V、7.4V、11.1V、12V、24V（24V系統(tǒng)如今較少人采用了）等等，這些五花八門的電壓到底是怎樣回事呢？其實懂點初中物理的人都是曉得，是電池的串聯和并聯問題。3.2V是磷酸鐵鋰電池的標稱電壓、3.7V是三元鋰電池的標稱電壓，那么6.4V就是2串磷酸鐵鋰電池組，7.4V、11.1V分別對應的是2串和3串3元鋰電池組，以此類推，12V或更高的電池組，都是多串聯的電池組。那么，由于電池的自身物特性，在多串聯電路中，對電池電芯的請求十分高，比方分歧性、容量等等，不論什么產品，一旦請求變的高了，那隨之而來的就是價錢的提升。同時，真正能做好這種多串電路并且能到達一定環(huán)境下運用不出問題的公司都是上了范圍的大公司。大公司出手，價錢你懂的。
那么為什么要搞出這么多五花八門的系統(tǒng)電壓呢？既然3.2V單串的這么好用，那就全部用3.2V的就好了嘛！這世界上的事，哪有這么簡單！由于需求不同啊，一樣米養(yǎng)百樣人，要是人人都一個樣，這世界就安定了不是。如今給大家看幾塊LED光源塊，以便能讓大家對太陽能燈具中的LED電壓有一個更明晰的認識。
一塊30B2C的LED光源板
一塊市電路燈光源與太陽路燈光源
一塊6B5C的LED光源
一塊單串板
上圖的幾塊LED光源的電路都不盡相同，不同的光源，分別對應不同的供電電壓與電流，比方1C（單串）光源對應的是3.2V的電池組，2C對應的是6.4V或是7.4V的電池組，5C既能夠用LED驅動接入，也能夠用直流升壓控制器接入。
一款太陽能控制器
搞明白了LED光源和電池的電壓關系，我們再來討論這些規(guī)格的作用分別是什么？講到這里，我們還是要回到一個不可防止的話題上來。既然是用來照明的，我們最看重的是什么？是亮度?。×炼雀裁从嘘P系？很多人想當然的說是是瓦數??！其實亮度和瓦數有沒有關系？答案是有，不過關系并不是特別大。舉例子來說，相同瓦數的LED，你用木林森芯片和用科稅芯片，哪個亮？結果很明顯啊。可能有人會問了，你不是說講系統(tǒng)的嗎？怎樣又扯到什么芯片、什么瓦數上面來了？由于整個太陽能照明是一個系統(tǒng)性的構造，撇開其中任何一點單獨來講，都是不全面和科學的，會形成誤解。
既然照明是以亮度論英雄，那么所謂的功率是不是就不用思索了呢？當然不是，還是要思索的。我們來看3.2V單串的光源板，電池系統(tǒng)，經過控制器停止升壓，能夠做到最大20W左右的功率輸出，記住是最大功率輸出，不是不斷以這個20W的規(guī)范持續(xù)性供電。這點很多客戶都很難了解，既然都說足W了，為什么還是不能以這個功率輸出規(guī)范持續(xù)性亮燈10小時，答案很簡單，電池容量不夠。能夠這樣說，假如哪個供給商通知你，他的太陽能路燈能夠以30W的功率停止10小時足功率放電，并且還能亮3-5天陰雨天，那一定是扯淡！如今的主流設計都是節(jié)能型計劃，所謂足功率，只是代表該太陽能燈能夠做到在一定時間范圍內能夠以詳細幾W的功率輸出，絕對不是不斷以這種功率輸出10個小時或更長時間。
再回到3.2V、6.4V、12V這些電池系統(tǒng)上來，目前市場上3.2V單串計劃主要應于用請求不高的民用市場，根本實踐放電功率都在20W以內，而且如今的升壓控制器也能夠將3.2V的直流停止升壓，做到20W左右的實踐功率輸出。那些6.4V、7.4V、12V這些多串的計劃，多數也是為了將輸出功率做的更高，到達更理想的燈具照明效果。當然，電池串聯的越多，對技術的請求就越高，價錢同時也越貴。打個比如來說，做同樣的輸出功率30W，有的工廠為了降低本錢，會采用2串6.4V或者3串11.1V等計劃，也有人會用12V的計劃，到底哪個更好，這就取決于工廠的技術程度了。玩的好，6.4V的計劃可能做的比12V更好，計劃自身并沒有優(yōu)劣之分，差的只是技術程度。就仿佛功夫巨匠李小龍說過的一樣，同一種功夫，不同的人練，能力完整不同。
不過目前市場上的主流系統(tǒng)還是以3.2V和12V，這也是經過時間的檢驗出來的兩種比擬穩(wěn)定的系統(tǒng)。相對12V系統(tǒng)，3.2V系統(tǒng)也是一個比擬年輕的市場應戰(zhàn)者，假如說LED光源白光單顆的亮度在將來能夠越做越高，那3.2V系統(tǒng)取代12V只是時間問題。想像一下，假如3.2V輸出20W的亮度和12V輸出40W的亮度相媲美，價錢又廉價，那為什么不選擇更優(yōu)秀的呢？
鋰電池與光伏板
看完了LED光源與鋰電池，我們再來看光伏板與鋰電池的糾葛。假如要給3.2V的電池充電，有點物理常識的人都曉得，充電的電壓要高于電池自身的電壓，在太陽能照明應用中這個差值系數大約在1.43左右，于是給12V的電池組充電的光伏板就是12V*1.43≈18V,給3.2V的電池充電的光伏板就變成了3.2*1.43≈4.8V，而由于三元鋰電池通常的電壓在3.7V左右，所以3.7*1.43≈5.55V，這兩者有差別啊，就痛快統(tǒng)一做6V好了，所以近年來，6V的光伏板在太陽能照明范疇開端大行其道，而且有意欲將18V的光伏板這個原來市場的霸主取而代之的意義。
其完成在市面上常見的用于太陽能照明的光伏板6V、9V、18V的價錢根本一樣，但是各種電壓光伏板匹配的電池價錢就差異大了。舉例來說，3.2V30Ah和12V30AH兩個電池組，12V30AH的價錢差不多是3.2V30Ah的5倍左右！當然，兩個電池組的能量也不一樣，一個是3.2V*30Ah=96Wh, 另一個是12V*30AH=360Wh。其實兩個電池組之間以相同的安時數，不同的電壓來做比照是不合理的，也是沒有可比性的，由于兩者的放電請求不同。高的系統(tǒng)電壓意味著更高的放電請求，那么對電池的容量請求自然也是更高的。舉例來說，你采用12V的系統(tǒng)做所謂足功率30W，并且能夠持續(xù)24-36小時亮燈的太陽能燈，電池的容量至少要做到60Ah-80Ah左右，沒人會用12V的系統(tǒng)做低于實踐放電20W的太陽能燈，要真這么做，那是殺雞用牛刀。
目前市場上也有局部人以為更低電壓的太陽能板，意味著更低的光照請求，即在弱光環(huán)境下，6V的光伏板仍能夠停止充電，我和工程師親身實驗過，這點其實很難成立。光伏板的充電激活才能，取決于單體晶元和光伏封裝的好壞，相同電壓的光伏板，用好的太陽能電池片封裝和用差的電池片出來的效果當然不一樣。
寫在最后：如今市場上太陽能燈用的所謂A品光伏板、全新磷酸鐵鋰電池，都是瞎JB忽悠，不是說搞照明的用不起這種級別的資料，而是沒有必要！自身照明對光伏產業(yè)來講只是其中極小極小的一局部，干嘛要用做光伏發(fā)電站的太陽能板來去給燈當充電器呢？這就好比用原子彈去打梵蒂岡，大材小用啊。二次鋰電池怎樣了？老子從汽車儲能的位置上退下來，你就當我是廢材了？退役的特種兵還能打三十年呢。
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