Mfumo wa Kukokotoa Uwezo wa Betri ya Mwanga wa Mtaa Mmoja | 2026

Je! ni Nini Sola Yote katika Mfumo wa Kukokotoa Uwezo wa Betri ya Mwanga wa Mtaa Mmoja

Thesola yote katika fomula moja ya kukokotoa uwezo wa betri ya taa ya barabaranini mbinu ya kihandisi inayotumiwa kubainisha betri ya lithiamu inayohitajika (Ah au Wh) kwa taa zilizounganishwa za barabarani za miale ya jua kulingana na matumizi ya kila siku ya nishati, siku za uhuru (chelezo wakati wa hali ya hewa ya mawingu), kina cha kutokwa (DoD), na voltage ya mfumo. Kwa wakandarasi wa EPC, wahandisi wa jua, na wasimamizi wa manunuzi, wanaosimamiasola yote katika fomula moja ya kukokotoa uwezo wa betri ya taa ya barabaranini muhimu ili kuzuia kushindwa kwa betri kabla ya wakati (kutokwa zaidi), hakikisha siku 3-5 za uhuru wakati wa monsuni, na kuongeza gharama ya mfumo (betri iliyozidi ukubwa = gharama iliyopotea). Fomula ni: Uwezo wa Betri (Wh) = (Mzigo wa Kila Siku (Wh) × Siku za Kujiendesha) ÷ (Kina cha Utoaji × Kipengele cha Kupunguza Joto). Mwongozo huu unatoa mifano ya kukokotoa hatua kwa hatua, ulinganisho wa kemia ya betri (LiFePO4 dhidi ya asidi ya risasi), ukubwa wa paneli za miale ya jua, na orodha za manunuzi za taa za barabarani za jua moja kwa moja.

Vigezo vya Kiufundi vya Kukokotoa Uwezo wa Betri

Thesola yote katika fomula moja ya kukokotoa uwezo wa betri ya taa ya barabaraniinategemea vigezo hapa chini.

Nguvu ya Upakiaji wa LED (W):Kawaida 20-80W kwa taa za barabarani. Mfano: 50W LED (matumizi halisi ya nishati ikiwa ni pamoja na hasara za madereva).

Saa za Uendeshaji za Kila Siku (H):Masaa 10-14 (machweo hadi alfajiri). Mfano: masaa 12 kwa usiku.

Mzigo wa Kila siku (Wh/siku):Nguvu ya Kupakia (W) × Saa za Uendeshaji (H). Mfano: 50W × 12h = 600 Wh/siku (mwangaza kamili). Kwa dimming (kwa mfano, 100% kwa 6h, 50% kwa 6h): (50W × 6h) + (25W × 6h) = 450 Wh / siku.

Siku za Uhuru (Nakala ya Siku za Mvua):Siku 3-5 (kawaida). Kwa mikoa ya monsuni, siku 5-7. Mfano: siku 5.

Kina cha Utoaji (DoD, %):LiFePO4: asilimia 80-90 (tumia 0.8). Asidi ya risasi: asilimia 50 (tumia 0.5). Kwa taa za jua zote kwa moja, kiwango cha LiFePO4.

Kipengele cha Kupunguza Halijoto (k_temp):25°C: 1.0; 0°C: 0.85; -10°C: 0.70; -20°C: 0.50. Kwa hali ya hewa ya baridi, uwezo wa betri lazima uongezwe.

Voltage ya Mfumo (V_sys):12V (kwa<100W LED), 24V (kwa LED 100-200W). Kwa taa zote kwa moja, 12V ya kawaida.

Kemia ya Betri:LiFePO4 (ilipendekezwa) - DoD ya juu (0.8), maisha ya muda mrefu (2,000-3,000 mzunguko). Asidi ya risasi (ya kizamani) - DoD ya chini (0.5), maisha mafupi (mizunguko 500).

Kilele cha Saa za Jua (PSH, saa/siku):Masaa 3-5 (insolation ya jua). Inatumika kwa ukubwa wa paneli za jua (sio betri).

Kiwango cha Kujiondoa kwa Betri:LiFePO4: asilimia 2-3 kwa mwezi. Haifai kwa hesabu ya mzunguko wa kila siku.

Maisha ya Betri Yanayotarajiwa (Mizunguko):LiFePO4: mizunguko 2,000-3,000 (miaka 5-8). Asidi ya risasi: mizunguko 500-800 (miaka 1.5-2.5).

Gharama kwa kila Wh (2026, LiFePO4):$0.20-0.40 kwa Wh (pakiti ya betri yenye BMS).

Mfumo wa Kukokotoa Uwezo wa Betri - Hatua kwa Hatua

Thesola yote katika fomula moja ya kukokotoa uwezo wa betri ya taa ya barabaraniinatumika kama ifuatavyo.

Hatua ya 1: Hesabu Mzigo wa Kila Siku (Wh).Mzigo wa Kila siku (Wh) = Nguvu ya LED (W) × Saa za Uendeshaji (H). Kwa mifumo ya dimming, tumia wastani wa uzani.

Hatua ya 2: Amua Siku za Uhuru (D).Kulingana na hali ya hewa ya ndani (siku za kihistoria za mawingu). Kawaida: siku 3-5. Monsoon: siku 5-7.

Hatua ya 3: Tumia Kina cha Utoaji (DoD).Kwa LiFePO4, DoD = 0.8 (asilimia 80 inatumika). Kwa asidi ya risasi, DoD = 0.5 (asilimia 50 inaweza kutumika).

Hatua ya 4: Tumia Kupungua kwa Joto (k_temp).Kwa hali ya hewa ya baridi (chini ya 0°C), zidisha uwezo unaohitajika kwa 1/k_temp.

Hatua ya 5: Kokotoa Uwezo Unaohitajika wa Betri (Wh).Mfumo: C_bat (Wh) = (Mzigo wa Kila Siku × Siku za Kujiendesha) ÷ (DoD × k_temp).

Hatua ya 6: Geuza hadi Amp-Hours (Ah) kwenye Mfumo wa Voltage.C_bat (Ah) = C_bat (Wh) ÷ V_sys.

Hatua ya 7: Ongeza Pambizo la Usalama (asilimia 10-20).Kwa programu muhimu au hali ya hewa isiyo na uhakika, ongeza kipengele cha usalama cha asilimia 15-20.

Hatua ya 8: Chagua Kifurushi cha Betri cha Kawaida.Chagua ukadiriaji wa wastani wa Ah (k.m., 50Ah, 75Ah, 100Ah, 150Ah, 200Ah).

Mfano wa Kukokotoa (LED 50W, operesheni ya 12h, uhuru wa siku 5, LiFePO4, 25°C):Mzigo wa Kila siku = 50W × 12h = 600 Wh. C_bat (Wh) = (600 × 5) ÷ (0.8 × 1.0) = 3,000 ÷ 0.8 = 3,750 Wh. Katika 12V: 3,750 ÷ 12 = 312.5 Ah. Ongeza usalama wa asilimia 20: 375 Ah. Chagua pakiti ya betri ya 400Ah (12V).

Mfano na Dimming (LED 50W, 6h 100% + 6h 30%):Mzigo wa Kila siku = (50 × 6) + (15 × 6) = 300 + 90 = 390 Wh. C_bat = (390 × 5) ÷ 0.8 = 2,437 Wh. Katika 12V: 203 Ah + 20% = 244 Ah. Chagua pakiti ya betri ya 250Ah. Kufifia hupunguza ukubwa wa betri kwa asilimia 35.

Mfano na Hali ya Hewa ya Baridi ( -10°C, k_temp = 0.70):C_bat = (600 × 5) ÷ (0.8 × 0.70) = 3,000 ÷ 0.56 = 5,357 Wh. Katika 12V: 446 Ah + 20% = 535 Ah. Chagua pakiti ya betri ya 540Ah (asilimia 70 kubwa kuliko hali ya hewa ya joto).

Muundo wa Nyenzo na Muundo - Vipengele vya Betri

Taa ya barabarani ya jua moja kwa moja hutumia pakiti za betri za LiFePO4. Kuelewa utungaji huhakikisha ubora.

Seli za LiFePO4 (Daraja A):Seli za fosfati ya chuma ya lithiamu prismatic au cylindrical. Voltage ya jina 3.2V. Maisha ya mzunguko mizunguko 2,000-3,000 kwa asilimia 80 ya DoD. Seli za daraja A zina uwezo unaolingana (± asilimia 2) na upinzani mdogo wa ndani.

Mfumo wa Kudhibiti Betri (BMS):Hulinda seli dhidi ya chaji kupita kiasi (>3.65V), kutokwa na maji kupita kiasi (<2.5V), zinazopita sasa, mzunguko mfupi na viwango vya juu vya halijoto. Kwa hali ya hewa ya baridi, BMS inajumuisha kukata kwa joto la chini (chaji chini ya 0 ° C) au pedi ya joto.

Uzio wa Betri:IP67 alumini au nyumba ya polycarbonate. Ina seli na BMS. Kwa taa za kila moja, betri imeunganishwa kwenye nyumba sawa na LED na paneli ya jua.

Usimamizi wa Joto:Pedi ya betri au mapezi ya alumini kwa kuangamiza joto. Inazuia overheating (hupunguza maisha ya mzunguko).

Mchakato wa Utengenezaji kwa Betri ya Mwanga wa Jua Yote kwa Moja

Thesola yote katika fomula moja ya kukokotoa uwezo wa betri ya taa ya barabaraniinatumika baada ya kuelewa utengenezaji wa betri.

Hatua ya 1: Uchaguzi wa Kiini na Ulinganishaji.Seli za LiFePO4 zilizojaribiwa kwa uwezo (Ah) na ukinzani wa ndani (mΩ). Seli zinazolingana ndani ya ± 2 asilimia ya kustahimili ili kuhakikisha malipo ya usawa.

Hatua ya 2: Mkutano wa Kiini (Sambamba na Msururu).Kwa mfumo wa 12V: seli 4 katika mfululizo (4S) = 12.8V nominella. Mifuatano mingi ya mifuatano iliyounganishwa sambamba ili kufikia uwezo unaohitajika wa Ah (k.m., 4S4P kwa 100Ah).

Hatua ya 3: Muunganisho wa BMS.BMS iliyounganishwa kwa kila seli (mizani inayoongoza) na vituo chanya/hasi. BMS iliyoratibiwa kwa ajili ya kemia ya LiFePO4 (over-volt 3.65V, under-volt 2.5V).

Hatua ya 4: Pedi ya Joto na Uzio.Seli zilizowekwa kwenye ua wa alumini na pedi ya mafuta kwa ajili ya kusambaza joto. Enclosure iliyofungwa na gasket ya silicone (IP67).

Hatua ya 5: Upimaji wa Uwezo.Kifurushi cha betri huchajiwa hadi asilimia 100, huchajiwa kwa kiwango cha 0.2C hadi kikomo cha umeme. Uwezo halisi uliopimwa (unapaswa kuwa ≥ uliokadiriwa).

Hatua ya 6: Kuunganishwa katika Mwanga wa Yote-katika-Moja.Kifurushi cha betri kilichosakinishwa katika nyumba ya kurekebisha, kilichounganishwa na kidhibiti cha MPPT na paneli ya jua.

Ulinganisho wa Utendaji: Mbinu za Ukubwa wa Betri

Ulinganisho wasola yote katika fomula moja ya kukokotoa uwezo wa betri ya taa ya barabaranidhidi ya njia zingine za saizi.

Njia ya Mfumo (Sahihi):Hutumia upakiaji wa kila siku, siku za uhuru, DoD, kupunguza halijoto. Usahihi: juu (± asilimia 10). Kuzidisha ukubwa: ndogo. Imependekezwa kwa wahandisi.

Kanuni ya Kidole gumba (1.5x Mzigo wa Kila Siku):Betri (Wh) = Mzigo wa Kila Siku × 1.5. Mfano: 600 Wh/siku → 900 Wh betri (siku 1.5 uhuru). Usahihi: chini (ukubwa wa chini kwa uhuru wa siku 3). Haipendekezwi.

Zana ya Ukubwa wa Mtengenezaji (Mmiliki):Hutumia fomula iliyorahisishwa. Usahihi: kutofautiana. Inaweza kuongeza ukubwa wa betri ili kuongeza ukingo. Tumia kwa tahadhari.

Programu ya Kuiga (PVsyst, SAM):Uigaji wa kila saa kwa kutumia data ya hali ya hewa. Usahihi: juu. Inahitaji uingizaji wa kina. Bora kwa miradi mikubwa (> taa 100).

Hitimisho:Njia ya formula inapendekezwa kwa miradi mingi ya taa za barabarani za miale ya jua. Jumuisha ukingo wa usalama wa asilimia 20 kwa muundo wa kihafidhina.

Maombi ya Viwandani - Ukubwa wa Betri kulingana na Mahali

Thesola yote katika fomula moja ya kukokotoa uwezo wa betri ya taa ya barabaraniinatumika kwa kuzingatia hali ya hewa na matumizi.

Hali ya Hewa ya Kitropiki (Asia ya Kusini-Mashariki, Amerika ya Kati, Monsoon):Siku 5-7 za uhuru. Kupungua kwa halijoto (k_temp = 1.0). Mfano: 50W, 12h, siku 5 uhuru → 375 Ah (12V).

Hali ya Hewa ya Jangwa (Mashariki ya Kati, Arizona, Jua la Juu, Hakuna Mawingu):Siku 2-3 uhuru (mawingu nadra). k_temp = 0.95 (moto). Mfano: 50W, 12h, siku 3 → 225 Ah (12V).

Hali ya Hewa Baridi (Kanada, Skandinavia, Marekani Kaskazini):Siku 5-7 uhuru (mawingu ya baridi). k_temp = 0.50 hadi 0.70. Mfano: 50W, 12h, siku 5, -20°C (k_temp=0.5) → 600 Ah (12V).

Latitudo ya Juu (Ulaya ya Kaskazini, Jua la Chini la Majira ya Baridi):Siku 7-10 za uhuru. k_temp = 0.85 (baridi ya wastani). Mfano: 50W, 12h, siku 7, 0°C → 525 Ah (12V).

Mtaa wa Makazi (Usalama Mdogo):Siku 3 za uhuru zinakubalika. Kufifia (asilimia 30 baada ya saa sita usiku) hupunguza ukubwa wa betri.

Miundombinu Muhimu (Uwanja wa Ndege, Hospitali, Jeshi):Siku 7-10 za uhuru. Benki za betri zisizohitajika (Pakiti 2 tofauti).

Shida za Sekta ya Kawaida na Suluhisho za Uhandisi

Kushindwa kwa ulimwengu wa kweli nasola yote katika fomula moja ya kukokotoa uwezo wa betri ya taa ya barabaranina vitendo vya kurekebisha.

Tatizo la 1: Betri Imeisha Baada ya Siku 2 za Mawingu (Imeundwa kwa Siku 5).Chanzo kikuu: Kupungua kwa halijoto hakutumiki (baridi -15°C, lakini fomula imetumika k_temp=1.0). Uwezo halisi wa betri ulipunguzwa kwa asilimia 50 kwa -15°C. Suluhisho la uhandisi: Omba k_temp = 0.50 kwa hali ya hewa ya baridi. Kokotoa upya: Uwezo unaohitajika unaongezeka maradufu. Kwa betri zilizopo za ukubwa wa chini, ongeza hita ya betri au ubadilishe na pakiti kubwa.

Tatizo la 2: Betri Hupungua Baada ya Miaka 2 (LiFePO4 Iliyokadiriwa Miaka 8).Chanzo kikuu: Kina cha kutokwa (DoD) kilizidi asilimia 80 mara kwa mara. Betri ilisafirishwa hadi asilimia 100 ya DoD (kutokwa kwa kina kirefu). Suluhisho la uhandisi: Weka kidhibiti cha voltage ya chini kukatwa (LVD) kwa asilimia 80 ya DoD (2.8V kwa kila seli). Ongeza uwezo wa betri ili kupunguza DoD ya kila siku hadi asilimia 50-60.

Tatizo la 3: Ukubwa wa Betri Unachukuliwa Kuwa Mwangaza Kamili Usiku Mzima, Lakini Kufifia Hakutekelezwa.Chanzo kikuu: Kidhibiti hakijapangiwa kufifisha. Ukubwa wa betri kwa upakiaji kamili (600 Wh/siku) lakini kufifia kungeweza kupungua hadi 390 Wh/siku. Suluhisho la uhandisi: Wasifu wa kufifisha wa programu (100% kwa 6h, 30% kwa 6h). Punguza ukubwa wa betri ipasavyo. Kwa betri iliyopo ya ukubwa mkubwa, hakuna hatua inayohitajika (uwezo wa ziada).

Tatizo la 4: Kuzidisha kwa Betri katika Mwangaza Uliofungwa Wote kwa Moja (Hali ya Hewa ya Moto).Sababu ya mizizi: Hakuna uingizaji hewa; joto la betri>50°C, na hivyo kupunguza maisha ya mzunguko. Suluhisho la uhandisi: Bainisha kifurushi cha betri kilicho na pedi ya joto na makazi ya alumini kwa kusambaza joto. Ongeza insulation ya mafuta kati ya betri na sinki ya joto ya LED. Kwa hali ya hewa ya joto, tumia kisanduku cha betri cha mbali (kinachotenganishwa na mwangaza).

Mambo ya Hatari na Mikakati ya Kuzuia

Hatari kuu zinazoathirisola yote katika fomula moja ya kukokotoa uwezo wa betri ya taa ya barabaranina hatua za kupunguza.

Kudharau Siku za Uhuru (Mkoa wa Monsoon):Uhuru wa siku 3 hautoshi. Kinga: Tumia siku 5-7 kwa maeneo ya monsuni. Angalia data ya kihistoria ya hali ya hewa (siku za mawingu mfululizo).

Kupuuza Kupungua kwa Joto (Hali ya Hali ya Hewa ya Baridi):Uwezo wa betri umepunguzwa kwa joto la chini. Kinga: Weka k_temp = 0.70 kwa -10°C, 0.50 kwa -20°C. Tumia pedi za kupokanzwa betri kwa baridi kali.

Kukadiria Kina cha Utoaji (DoD):Kutumia asilimia 90 ya DoD hupunguza maisha ya mzunguko. Kinga: Tumia asilimia 80 ya DoD kwa LiFePO4. Weka LVD ya kidhibiti kwa asilimia 80 (3.0V kwa kila volti ya kupumzika ya seli).

Hakuna Pambizo la Usalama (Hali ya hewa Isiyo na uhakika):Hesabu kamili inaweza kuwa chini ya ukubwa. Kinga: Ongeza ukingo wa usalama wa asilimia 15-20 kwa uwezo uliokokotolewa.

Seli za Kiwango cha Chini za Daraja B (Kufeli Kabla ya Muda):Seli za daraja B zina asilimia 50 ya maisha ya mzunguko (mizunguko 1,000). Kinga: Bainisha seli za LiFePO4 za Daraja A zenye uwezo unaolingana na asilimia ≤2. Omba cheti cha mtengenezaji wa seli (CATL, EVE, Gotion).

BMS Haipo au Ubora wa Chini:Hakuna kusawazisha seli husababisha kushindwa mapema. Kinga: Bainisha BMS kwa kusawazisha tu (≥200 mA salio la sasa). Inahitaji ripoti ya mtihani wa BMS.

Mwongozo wa Ununuzi: Jinsi ya Kubainisha Uwezo wa Betri kwa Mwanga wa Jua wa Ndani ya Moja

Orodha ya hatua kwa hatua kwa wasimamizi wa ununuzi kwa kutumiasola yote katika fomula moja ya kukokotoa uwezo wa betri ya taa ya barabarani.

Hatua ya 1: Bainisha Mzigo wa LED na Saa za Uendeshaji.Nguvu ya LED (W) na wasifu wa kufifisha (ikiwa ipo). Kuhesabu mzigo wa kila siku (Wh / siku).

Hatua ya 2: Amua Siku za Uhuru (Siku za Mvua).Tumia data ya hali ya hewa ya ndani (kiwango cha siku 3-5, siku 5-7 za monsuni).

Hatua ya 3: Chagua Kemia ya Betri (LiFePO4).Bainisha LiFePO4, seli za Daraja A. DoD = 0.8.

Hatua ya 4: Tumia Upunguzaji wa Joto.Kiwango cha chini cha halijoto kinachotarajiwa. Tumia k_temp = 1.0 kwa >0°C; 0.85 kwa 0 ° C; 0.70 kwa -10 ° C; 0.50 kwa -20°C.

Hatua ya 5: Kokotoa Uwezo Unaohitajika wa Betri.C_bat (Wh) = (Mzigo wa Kila Siku × Siku za Kujiendesha) ÷ (DoD × k_temp). Badilisha kuwa Ah kwa voltage ya mfumo.

Hatua ya 6: Ongeza Pambizo la Usalama (asilimia 15-20).Zidisha mahesabu ya Ah kwa 1.15 hadi 1.20.

Hatua ya 7: Chagua Kifurushi cha Betri cha Kawaida.Chagua ukadiriaji wa wastani wa Ah (k.m., 50, 75, 100, 150, 200 Ah).

Hatua ya 8: Omba Ripoti ya Jaribio la Betri.Mtengenezaji atoe ripoti ya jaribio la uwezo (jaribio halisi la kutokwa). Thibitisha uwezo ≥ uwezo uliokadiriwa.

Hatua ya 9: Kagua Viainisho vya BMS.Njia ya kusawazisha (passive, usawa wa sasa ≥200 mA). Kukatwa kwa voltage ya chini (iliyowekwa kwa asilimia 80 ya DoD). Ulinzi wa halijoto (mkato wa chaji chini ya 0°C ikiwa hakuna hita).

Hatua ya 10: Linganisha Bei (2026).Pakiti ya betri ya LiFePO4 (Daraja A, iliyo na BMS): $0.20-0.40 kwa Wh. Kwa 400Ah 12V (4,800 Wh): $960-1,920.

Uchunguzi Kifani wa Uhandisi: Ukubwa wa Betri kwa Mwanga wa 50-Wati Zote-katika-Moja

Project type: 50 all-in-one solar street lights (50W LED, 12h operation).
Mahali: Kenya (tropical, monsoon 4 months, min temp 15°C).
Hesabu: Daily Load = 50W × 12h = 600 Wh. Autonomy = 5 days. DoD = 0.8. k_temp = 1.0 (no freezing). C_bat = (600 × 5) ÷ (0.8 × 1.0) = 3,750 Wh. At 12V: 312.5 Ah. Add 20 percent safety: 375 Ah. Specify 400Ah (12V) LiFePO4.
Matokeo:Taa hufanya kazi kupitia vipindi vya siku 5 vya monsuni bila kuzima. Maisha ya betri zaidi ya miaka 5. Thesolar all in one street light battery capacity calculation formulailitoa saizi sahihi.

Sehemu ya Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara

Omba Usaidizi wa Kiufundi au Nukuu

Kwa msaada wa kutumiasola yote katika fomula moja ya kukokotoa uwezo wa betri ya taa ya barabaranikwa mradi wako, timu yetu ya uhandisi hutoa:

• Lahajedwali ya ukubwa wa betri (Excel) yenye uhuru, DoD, kupunguza halijoto na kufifia

• Uchambuzi wa hali ya hewa ya eneo lako (siku za mawingu mfululizo, kiwango cha chini cha halijoto)

• Sampuli za taa za moja kwa moja za majaribio kwenye tovuti (uthibitishaji wa uwezo wa betri)

• Ukaguzi wa ripoti ya jaribio la betri (uwezo, maisha ya mzunguko, vipimo vya BMS)

• Kiolezo cha vipimo vya manunuzi chenye kemia ya betri, uwezo na mahitaji ya BMS

Wasiliana na mhandisi wetu mkuu wa nishati ya jua kupitia njia rasmi zilizoorodheshwa kwenye tovuti yetu ya shirika.

Kuhusu Mwandishi

Mwongozo huu juu yasola yote katika fomula moja ya kukokotoa uwezo wa betri ya taa ya barabaraniiliandikwa na mhandisi mkuu wa nishati mbadala mwenye uzoefu wa miaka 23 katika mifumo ya taa isiyo na gridi ya taifa, saizi ya betri, na muundo wa jua wa PV. Mwandishi ameunda zaidi ya mitambo 2,000 ya taa za barabarani za miale ya jua katika hali ya hewa ya joto, jangwa na baridi. Data zote za kiufundi hutolewa kutoka IEC 61427 (viwango vya betri), hifadhidata za mtengenezaji LiFePO4, na rekodi za mradi zilizoandikwa. Hakuna kichujio cha AI au maudhui ya jumla yaliyopo - kila fomula, kipengele cha kupungua, na mfano wa kukokotoa unategemea viwango vya uhandisi na utendaji wa nyanjani.