鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:550次 | 2024年01月11日
太陽(yáng)能路燈選擇3.2V的磷酸鐵鋰離子電池作為蓄電池的原因?
隨著國(guó)家對(duì)太陽(yáng)能能源的應(yīng)用更加廣泛,出現(xiàn)了越來(lái)越多的太陽(yáng)能路燈廠(chǎng)家,很多廠(chǎng)家只是單純的在追求商業(yè)利益,并沒(méi)有過(guò)多的技術(shù)專(zhuān)利儲(chǔ)備。很多廠(chǎng)家根據(jù)過(guò)往的經(jīng)驗(yàn)還是使用的12V的膠體鉛酸蓄電池,而我們已經(jīng)率先使用3.2V磷酸鐵鋰電池作為太陽(yáng)能路燈的蓄電池。因?yàn)樵谛袠I(yè)中的出類(lèi)拔萃,我們受到了很多同行在技術(shù)上對(duì)我們的詆毀,同時(shí)也有一批忠實(shí)的鐵桿粉絲。
首先我們先談幾個(gè)低級(jí)的技術(shù)層面謠言:
1、太陽(yáng)能路燈使用12V的蓄電池比3.2V磷酸鐵鋰電池的亮度更高
現(xiàn)在我問(wèn)問(wèn)一個(gè)很常識(shí)性的問(wèn)題:汽車(chē)用的大燈和家里的照明燈哪個(gè)亮度高?
汽車(chē)大燈一般12V或24V,家里的照明燈都是220V,很低級(jí)的技術(shù)常識(shí)告訴我們,亮度和電壓是沒(méi)有直接關(guān)系的。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
2、3.2V磷酸鐵鋰電池的結(jié)構(gòu)太過(guò)簡(jiǎn)單
這點(diǎn)倒也沒(méi)有說(shuō)錯(cuò),3.2V是比12V的系統(tǒng)簡(jiǎn)潔一些,關(guān)鍵點(diǎn)不在這。大家都知道,鐵鋰要串聯(lián)到12V須在四節(jié)電池間做節(jié)間保護(hù)和勻流均衡,但是,這對(duì)于串聯(lián)的四節(jié)電池一致性要求很高,對(duì)于每節(jié)電池工作時(shí)的溫度一致性要求更高--這一點(diǎn)太陽(yáng)能燈在戶(hù)外是很難保證的。沒(méi)錯(cuò),如果是戶(hù)內(nèi)使用的筆記本電腦或者戶(hù)外電動(dòng)汽車(chē),你可以使用昂貴的BMS系統(tǒng)來(lái)做到這一點(diǎn),但是對(duì)于區(qū)區(qū)幾百元的太陽(yáng)能燈具,甚至都不夠保護(hù)器芯片的價(jià)格。再加上鐵鋰電池大都用的是梯次利用電池和所謂的B品(A品價(jià)格這幾年一直是鉛酸的3倍以上,不可能被大量采用)。電池一致性就更不必說(shuō)了。
因此,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單不需要節(jié)間保護(hù)的3.2V獲得了空前的機(jī)會(huì),6年測(cè)試下來(lái),故障率甚至遠(yuǎn)低于市電路燈。順便說(shuō)一下,三元鋰本身是A品沒(méi)毛病,但其出身大多數(shù)主要是室內(nèi)產(chǎn)品(筆記本、充電寶等),不宜戶(hù)外。
易燃易爆本身也是可以控制(三星例外),但條件是需要有足夠的BMS成本(特斯拉),燈具兄弟們顯然沒(méi)這個(gè)條件。所以,光伏路燈著火爆炸的清一色12V三元鋰。燒壞的燈可以換一盞,若點(diǎn)著了森林,制造商、工程商就不是賠錢(qián)那么簡(jiǎn)單了。
3、3.2V磷酸鐵鋰電池電流過(guò)大,會(huì)燒壞MOS和電線(xiàn)
標(biāo)稱(chēng)電壓:28.8V
標(biāo)稱(chēng)容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
這個(gè)觀(guān)點(diǎn)非常搞笑了,區(qū)區(qū)不足百瓦,現(xiàn)在的高導(dǎo)通MOS,IGBT技術(shù)已經(jīng)很白菜價(jià)了,在50A的電流下不過(guò)才幾元錢(qián),電線(xiàn)就更不必說(shuō)了,一共幾十公分長(zhǎng)的線(xiàn),你連加粗一點(diǎn)的勇氣都沒(méi)有?我看是長(zhǎng)期偷工減料的慣性思維在作怪。
4、3.2V磷酸鐵鋰電池不宜于恒流智能控制和最大功率點(diǎn)追蹤
反駁這個(gè)觀(guān)點(diǎn)之前,我先說(shuō)個(gè)技術(shù)常識(shí):3.2V磷酸鐵鋰電池的充滿(mǎn)和放空之間的電壓波動(dòng)很小,主要容量的釋放集中在2.9V-3.3V之間,恰好落在了白光LED的結(jié)電壓范圍里--這是上帝設(shè)計(jì)的"量子糾纏"。即使用滿(mǎn)電去驅(qū)動(dòng)白光LED也不會(huì)超過(guò)LED最大額定的功率,所以,PWM控制足矣,不必再加上故障率很高的恒流驅(qū)動(dòng)。其次,關(guān)于智能控制和最大功率點(diǎn)追蹤(MPPT),我認(rèn)為,這些當(dāng)年都是為了降低高昂的電池板和蓄電池成本設(shè)計(jì)的,只是有些人目前還覺(jué)得光伏的故事沒(méi)講完,控制器的故事還沒(méi)講完,存量思維。新能源補(bǔ)貼基本歇菜了,鋰電池和電池板已經(jīng)便宜到今天這個(gè)程度了--不算燈桿,也就是鋪設(shè)20米電纜的價(jià)格,而每盞路燈至少需要50米電纜。
用這種底層算法,太陽(yáng)能電池板低于30元/瓦時(shí),光跟蹤技術(shù)廢了,低于15元/瓦時(shí)MPPT(最大功率點(diǎn)追蹤)沒(méi)有意義了,現(xiàn)在是低于2元/瓦,電纜廢了,國(guó)家補(bǔ)貼完全沒(méi)有必要了。
不能為了賣(mài)點(diǎn)設(shè)計(jì)需要而去用MPPT講故事,直接簡(jiǎn)單地加點(diǎn)電池板更便宜可靠。智能控制也是一樣,太陽(yáng)能路燈大部分是裝在落后地區(qū)的,我不相信村電工每天拿著手機(jī)跑幾十里山路去調(diào)光控時(shí)間,更像是偽需求,有這功夫,加大電池配置更省錢(qián)省力--要么不懂技術(shù),要么就是為了高價(jià)賣(mài)控制器。
圖上所有太陽(yáng)能路燈均選擇3.2V的磷酸鐵鋰電池作為蓄電池!
下面我介紹一下單節(jié)磷酸鐵鋰電池3.2V的優(yōu)點(diǎn):
1、電池沒(méi)有均衡問(wèn)題,壽命可以在15年以上
因?yàn)榱姿徼F鋰電池清一色為電動(dòng)汽車(chē)生產(chǎn)的生產(chǎn)商幾乎全是主板上市公司,戶(hù)外環(huán)境3C的放電強(qiáng)度,出身設(shè)計(jì)"根正苗紅"。轉(zhuǎn)到路燈上,只有0.1-0.3C的充電強(qiáng)度,車(chē)上用8年太陽(yáng)能路燈上用15年沒(méi)有問(wèn)題。我常舉例說(shuō)明比如讓劉翔年齡太大了不能百米跨欄了,讓他練習(xí)慢走肯定能服役到80歲。
2、控制器和燈珠直接貼在一起,可靠性極大提高,安裝工只要插一下直流插頭即可。
3、弱光發(fā)電好很多,光伏路燈晴天誰(shuí)都能做好,關(guān)鍵是弱光的陰雨天珍貴發(fā)電量。道理很簡(jiǎn)單,光伏效應(yīng)靠光照強(qiáng)度產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)(電壓),通俗點(diǎn)講,開(kāi)車(chē)上坡起步時(shí),你是掛一檔還是掛四擋?3.2V在陰雨天不會(huì)截止弱電流充電。
4、LiFePO4看分子式就知道,鐵鋰電池沒(méi)有重金屬,沒(méi)有稀缺資源,一定會(huì)成為廉價(jià)而干凈的儲(chǔ)能電池。而三元鋰中的鈷非常稀缺,鈷酸鹽僅去年就漲了三倍。
5、優(yōu)點(diǎn)還有幾個(gè),過(guò)段日子再說(shuō)出來(lái)同行分享。
最后有很多人會(huì)問(wèn)任何事物都有它的兩面性,那我也說(shuō)說(shuō)幾個(gè)3.2V磷酸鐵鋰電池的缺點(diǎn)。
①接線(xiàn)確實(shí)要加粗。
②對(duì)供應(yīng)鏈管理和生產(chǎn)裝備要求很高,比如,鐵鋰生產(chǎn)商起步一般是主板上市公司,有資金和量的門(mén)檻;再比如,全并聯(lián)對(duì)LED供應(yīng)商要求很高,我們只用第一的日亞化工,批次容差在百萬(wàn)分之一以下。
③對(duì)鉛酸廠(chǎng)家,控制器廠(chǎng)家,三元鋰廠(chǎng)家有顛覆性破壞,而傳統(tǒng)的政府招標(biāo)文件一般由他們編寫(xiě)。
④以上幾點(diǎn),歸納一句話(huà),對(duì)低故障率、長(zhǎng)壽命、高性?xún)r(jià)比的訴求,才是多年來(lái)光伏路燈行業(yè)的真實(shí)痛點(diǎn),兩害相權(quán)取其輕,我們用六年時(shí)間,上千萬(wàn)盞燈的踐行,證明并且確信,選擇3.2V磷酸鐵鋰電池才是未來(lái)。
目前越來(lái)越多的競(jìng)爭(zhēng)同行在選擇3.2V磷酸鐵鋰電池的技術(shù)路徑。過(guò)幾天,我們將推出日亞光源150瓦,3萬(wàn)流明以上的高亮度太陽(yáng)能路燈,將會(huì)成為單燈頭里最亮的光伏路燈,十五年壽命。
綜上所述,3.2V磷酸鐵鋰電池當(dāng)下已經(jīng)漸成大勢(shì),國(guó)內(nèi)很多規(guī)模很小的工廠(chǎng),在沒(méi)有任何技術(shù)背景的條件下,簡(jiǎn)單模仿了這一技術(shù)路徑,故障率和性?xún)r(jià)比,壽命都已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于12V產(chǎn)品。就寫(xiě)到這里,單節(jié)磷酸鐵鋰電池3.2V微電網(wǎng)新照明時(shí)代已拉開(kāi)大幕,感謝所有的3.2V磷酸鐵鋰電池同行,大家一起努力剪斷電纜,用陽(yáng)光的覆蓋代替最后五公里的戶(hù)外電網(wǎng)。