Каков сертифицированный диапазон рабочих температур для солнечных наружных настенных светильников и их аккумулятора

Солнечные наружные настенные светильники это осветительные приборы, работа которых зависит от условий окружающей среды, а их производительность тесно связана с температурой. Диапазон рабочих температур является ключевым техническим показателем для измерения их надежности и пригодности. Он определяет минимальную и максимальную температуру окружающей среды, которую светильник и его основной компонент —батарея— могут выдерживать, не влияя на нормальную работу и срок службы. Этот диапазон сертификации напрямую влияет на пригодность продукта в различных климатических условиях по всему миру.

Производительность солнечных панелей при различных температурах
Ядром солнечного настенного светильника является фотоэлектрический модуль или солнечная панель. Принцип фотоэлектрического эффекта гласит, что эффективность солнечных элементов зависит от температуры. По мере повышения температуры напряжение холостого хода солнечного элемента уменьшается, что приводит к снижению выходной мощности — явлению, известному как «тепловой спад» Даже в летнюю жару, при обилии солнечного света, эффективность солнечной панели может быть ниже, чем мягкой весной. Профессиональное проектирование учитывает рассеивание тепла, обеспечивая стабильную работу солнечной панели при высоких температурах за счет выбора материала и проектирования конструкции.

Основной компонент: Диапазон рабочих температур аккумулятора
Аккумулятор является центром хранения энергии солнечного настенного светильника, и его производительность гораздо более чувствительна к температуре, чем у солнечной панели. В настоящее время в настенных светильниках на солнечных батареях обычно используются литий-ионные аккумуляторы (Li-ion) и литий-железо-фосфатные аккумуляторы (LiFePO4). Сертифицированные диапазоны рабочих температур для этих двух типов аккумуляторов существенно различаются.

Литий-ионные аккумуляторы (Li-ion)

Диапазон температур зарядки: При зарядке при температурах ниже 0°C ионы лития могут образовывать металлический литий на поверхности отрицательного электрода, вызывая необратимое осаждение лития. Это не только существенно снижает емкость аккумулятора, но и может привести к внутренним коротким замыканиям, что повышает риски для безопасности.

Диапазон температур разрядки: при низких температурах вязкость электролита внутри батареи увеличивается, замедляя миграцию ионов. Это увеличивает внутреннее сопротивление аккумулятора, снижает выходное напряжение и значительно снижает доступную емкость.

Литий-железо-фосфатные батареи (LiFePO4)

Диапазон температур зарядки: как и в случае с литий-ионными аккумуляторами, зарядка при низких температурах также может повлиять на их производительность. Однако по сравнению с литий-ионными батареями литий-железо-фосфатные батареи более стабильны при высоких температурах и менее склонны к тепловому выходу из строя.

Диапазон температур разряда: литий-железо-фосфатные батареи испытывают относительно минимальное ухудшение производительности при разряде при низких температурах, что приводит к увеличению срока службы и повышению безопасности, что делает их более подходящим выбором для холодных регионов.

Воздействие экстремальных температур и меры противодействия

Превышение сертифицированного диапазона рабочих температур может иметь ряд негативных последствий для настенных светильников на солнечных батареях.

Воздействие высоких температур:

Ускоренное старение аккумулятора: высокие температуры ускоряют химические реакции внутри аккумулятора, вызывая быстрое снижение его емкости и сокращая срок его службы.

Повышенные риски безопасности: чрезмерно высокие температуры могут вызвать тепловой выход из строя, что даже приведет к возгоранию или взрыву.

Усугубленное ухудшение световых характеристик светодиодов: высокие температуры ускоряют старение светодиодных чипов, вызывая быстрое снижение светового потока и ухудшая световые характеристики.

Воздействие низких температур:

Внезапное падение емкости аккумулятора: низкие температуры увеличивают внутреннее сопротивление аккумулятора, значительно снижая его доступную емкость и делая невозможным обеспечение достаточного освещения в ночное время.

Невозможно зарядить: ниже температуры зарядки электроэнергия, вырабатываемая солнечной панелью, не может безопасно храниться в аккумуляторе, в результате чего свет не может эффективно хранить энергию в течение дня.

Хрупкий пластик: экстремальные температуры могут ослабить пластиковые компоненты корпуса светильника, сделав их подверженными растрескиванию.