ソーラー街路灯のバッテリー選び：有効電力量と互換性

ByHOYUWO LED

電池、コントローラー、照明器具を互換性のあるシステムとして容量設計・保護します。記事の数値は例であり、充電設定値や普遍的な限界ではありません。種類と供給会社へ求めるデータを整理します。Ahを比較するには、夜間消費量、運転時間、環境に加え、化学系、電圧、放電条件が必要です。電池は昼間に得たエネルギーを蓄え、必要時に照明へ供給します。

ソーラー街路灯に使う電池の種類

この4つの選択肢を比較する際は、GELとAGMが別の化学系ではなく鉛蓄電池の種類であることに注意します。

1. 鉛蓄電池

VRLAは弁制御式電池を示し、AGMまたはGELがあります。AGMではガラス繊維のマットが電解液を保持します。鉛蓄電池は硫酸と、鉛およびその酸化物の電極を使います。

図の出典：researchgate.net。

鉛蓄電池の初期費用の利点を評価するには、同等の性能、使用可能エネルギー、使用条件で比較します。公称容量だけに限定しないでください。

収納部の設計では、比較的低い比エネルギーに伴う体積と重量を考慮します。300–500サイクルは例であり、すべてのAGMの共通限界ではありません。充電、放電、温度で寿命は変わります。密閉型に開放型と同じ保守を適用しないでください。

分離型システムの例として、元資料は12 Vと24 V、35–250 AhのAGMを挙げています。セル当たり1.5 Vや2.4 Vを一般設定として使わず、仕様書の充放電値を確認します。24 V、36 V、48 Vのシステムのほか、公称2.0 Vの六セルを直列にした12 V電池があります。

2. GEL電池

GELを鉛蓄電池とは別の化学系や、AGMの自動的な上位版とは考えないでください。ゲル化剤で電解液を固定しています。密閉型なので補水などを避けられますが、接続と動作条件の点検は必要です。

Exide GEL電池
画像の説明と記載内容
  • 駆動用電池
  • メンテナンスフリー

500–800サイクルや−40 °Cから65 °Cの例を適用する前に、対象仕様書で保存、放電、充電の限界を区別します。良好なサイクル性能を示すGEL製品はありますが、全種類に広げることはできません。

価格差に見合うかを判断するため、使用可能エネルギーと使用条件を比較します。型番と取引条件によってはGELがAGMより高価になる場合があります。

12 Vと24 V、35–300 Ahの系列は分離型街路灯の例です。設定は仕様書を確認し、セル当たり1.5–2.4 Vを一律に使いません。公称2.0 VのGELセルで、公称12 V、24 V、36 V、48 Vのシステムを構成できます。

3. 三元系リチウム電池

例に3.7Vセルと3.7Vシステムがあっても、セルと組電池の両方で電圧と充電条件を確認します。三元系リチウムではニッケル・コバルト・アルミニウムや、Li (NiCoMn) O2のようなニッケル・コバルト・マンガンの正極があります。

図の出典はpantip.comです。

低温で放電できることと、同じ温度で充電してよいことを混同しません。−30 °Cから55 °C、800–1000サイクルの例には具体的な試験条件が必要です。一部のリチウム化学系は、一体型機器で高い比エネルギーとコンパクトさを両立できます。

セルと互換性のある制御・保護を確認します。損傷、過充電、範囲外の温度は安全を損なう可能性があります。化学系の名前や販売評価だけで、どの電池も安全と判断することはできません。

調達先の 専門メーカー を関連情報として参照します。負荷に合わせて保護、電流、容量を設計し、この化学系の一般的な上限を100 Wとはしません。同じ3.7 Vセルを三つ直列にすると11.1 Vとなり、Ahは維持され、公称Whは単セルの三倍になります。

4. リン酸鉄リチウム電池

選定では有効エネルギー、互換性、電流を検討し、公称電圧を品質、容量、寿命の尺度にしません。リン酸鉄リチウムの記載構成には3.2V、6.4V、12.8Vがあります。充電停止3.6V~3.65Vと公称3.2Vセルという例を仕様書で確認します。このリチウムイオン方式は正極にリン酸鉄リチウム、負極に炭素を使います。

元資料の画像クレジット：wiki。

充電と放電の限界を別々に確認します。−40 °Cから70 °Cという範囲は、どの機器でも両方の操作を認めるものではありません。1500–2000サイクルや8–10年も製品と条件に結び付けます。LiFePO4は適切に設計された方式で、安定性と良好なサイクル性能に役立ちます。

絶対に燃えない、爆発しないという約束を受け入れないでください。LiFePO4の安定性があっても、短絡、穿孔、圧壊、過充電が安全になるわけではありません。必要な互換管理システムを含め、限界と保護条件を守ります。

有効エネルギー、保護、容量、供給条件で各製品を比較します。四つの種類が常に同じ順序に並ぶ固定的な価格序列はありません。

ソーラー街路灯用電池の価格

エネルギー当たり費用の比較では、公称Wh＝公称V×Ahから始め、使用可能な割合と試験条件を適用します。過去のUSD/Ah表は現行見積りではなく、異なる電圧を直接比較する用途にも使えません。

バッテリー種類AGM電池GEL電池三元系リチウム電池三元系リチウム電池リン酸鉄リチウムバッテリーリン酸鉄リチウムバッテリー
組電池の公称電圧12V12V3.7V11.1V3.2V12.8V
Ah当たり参考価格（USD）$0.7-$1/AH$1.3-$1.6/AH$0.4-$0.7/AH$1.5-$2/AH$0.5-$0.8/AH$2.2-$2.8/AH

互換性と案件要件で比較を整理します。以下の確認により、公称電圧を品質区分と誤解することを避けられます。

一体型、または独立したソーラーモジュールを持つ構成。

  • 対象電池の充電・放電許容温度を別々に確認します。暑い地域・寒い地域というラベルだけで化学系を選びません。関連情報： お問い合わせ。
  • 照明プログラムに合わせてエネルギーと電流を設計します。3.2 Vや3.7 Vの組電池が自動的に低品質という意味ではなく、11.1 Vや12.8 Vが長い運転時間を保証するわけでもありません。
  • コントローラー、保護、再充電条件をシステム供給会社と確認します。

部品を別のユニットに分ける構成。

  • 同じ使用可能エネルギーと案件条件でAGM、GEL、リチウムを比較します。
  • 初期価格だけでなくアクセス、保守、交換供給を評価します。すべての設備に最適な電池種類はありません。

ソーラー街路灯の構成の種類

電池の位置を基準にすると、ソーラー照明はおおむね三つの配置に分けられます。

  • 従来のソーラー街路灯
  • 一体型ソーラー街路灯
  • パネル別置き・電池内蔵型の街路灯

1. 分離型では各部品の環境、保守アクセス、配線経路を確認します。パネル、器具、電池を別々のユニットとして配置します。

2. 一体型では部品を一つの機器にまとめ、パネルの向きと保守アクセスの両方を確認します。

3. パネルを別置きにし、電池とコントローラーを内蔵する LED道路・街路照明という構成もあります。

照明プログラムと合わせて運転時間の資料を求める

提案には使用可能エネルギーと予定点灯時間・明るさの関係を示してもらいます。計算に使ったプログラムを保存してください。夜間の明るさやセンサー応答を変えると、電池が同じでも運転時間が変わる場合があります。

システムを把握して交換に備える

交換品を選ぶ前に、既設の化学系、構成、保護、コントローラー設定を特定します。空間、固定、アクセスも確認してください。公称電圧が同じだけでは、異なる充電方式の電池へ交換できません。

明確な仕様により、Ah単価と混同せず実際に使えるエネルギーを比較できます。化学系の名称だけで、限界を超えた寿命や安全性を約束しません。交換アクセス、保守説明、充電、保護を整えます。電圧と容量に加えて試験条件と使用可能エネルギーを比較し、運転時間、温度、夜間消費量を定めてからパネル、コントローラー、器具を確認します。電池選定をソーラーシステム全体の計画に組み込みます。

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