محدوده دمای عملیاتی تایید شده برای چراغ های دیواری خورشیدی در فضای باز و باتری آن چقدر است

چراغ های دیواری خورشیدی در فضای باز محصولات روشنایی هستند که برای عملکرد به شرایط محیطی متکی هستند و عملکرد آنها ارتباط تنگاتنگی با دما دارد. محدوده دمای عملیاتی یک شاخص فنی کلیدی برای اندازه گیری قابلیت اطمینان و مناسب بودن آنها است. حداقل و حداکثر دمای محیطی را که چراغ روشنایی و جزء اصلی آن — باتری— می تواند بدون تأثیر بر عملکرد و طول عمر طبیعی تحمل کند، تعریف می کند. این محدوده گواهینامه به طور مستقیم بر مناسب بودن محصول در آب و هوای مختلف در سراسر جهان تأثیر می گذارد.

عملکرد پنل خورشیدی در دماهای مختلف
هسته نور دیوار خورشیدی ماژول فتوولتائیک یا پنل خورشیدی است. اصل اثر فتوولتائیک حکم می کند که کارایی سلول های خورشیدی تحت تأثیر دما قرار گیرد. با افزایش دما، ولتاژ مدار باز سلول خورشیدی کاهش می یابد و در نتیجه توان خروجی کاهش می یابد، پدیده ای که به عنوان "افت حرارتی" شناخته می شود. حتی در گرمای تابستان، با نور کافی خورشید، راندمان پنل خورشیدی می تواند کمتر از یک فنر ملایم باشد. طراحی حرفه ای اتلاف گرما را در نظر می گیرد و از عملکرد پایدار پنل خورشیدی در دماهای بالا از طریق انتخاب مواد و طراحی ساختاری اطمینان حاصل می کند.

جزء اصلی: محدوده دمای کارکرد باتری
باتری مرکز ذخیره انرژی یک چراغ دیواری خورشیدی است و عملکرد آن نسبت به پنل خورشیدی نسبت به دما بسیار حساس تر است. در حال حاضر، انواع باتری که معمولا در چراغ های دیواری خورشیدی استفاده می شود، باتری های لیتیوم یون (Li-ion) و باتری های فسفات آهن لیتیوم (LiFePO4) هستند. محدوده دمای عملیاتی تایید شده برای این دو نوع باتری به طور قابل توجهی متفاوت است.

باتری های لیتیوم یون (Li-ion)

محدوده دمای شارژ: هنگام شارژ در دماهای کمتر از 0°C، یون های لیتیوم ممکن است لیتیوم فلزی را روی سطح الکترود منفی تشکیل دهند که باعث رسوب غیرقابل برگشت لیتیوم می شود. این نه تنها ظرفیت باتری را به شدت کاهش می دهد، بلکه می تواند باعث اتصال کوتاه داخلی شود و خطرات ایمنی را افزایش دهد.

محدوده دمای تخلیه: در دماهای پایین، ویسکوزیته الکترولیت در باتری افزایش می یابد و مهاجرت یون را کند می کند. این امر مقاومت داخلی باتری را افزایش می دهد، ولتاژ خروجی را کاهش می دهد و ظرفیت موجود را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد.

باتری های فسفات آهن لیتیوم (LiFePO4)

محدوده دمای شارژ: مشابه باتری های لیتیوم یون، شارژ در دمای پایین نیز می تواند بر عملکرد آنها تأثیر بگذارد. با این حال، در مقایسه با باتری های لیتیوم یون، باتری های فسفات آهن لیتیوم در دماهای بالا پایدارتر هستند و کمتر مستعد فرار حرارتی هستند.

محدوده دمای تخلیه: باتری های فسفات آهن لیتیوم هنگام تخلیه در دماهای پایین، تخریب عملکرد نسبتاً حداقلی را تجربه می کنند که منجر به طول عمر بیشتر و بهبود ایمنی می شود و آنها را به انتخاب مناسب تری برای مناطق سرد تبدیل می کند.

اثرات دماهای شدید و اقدامات متقابل

فراتر رفتن از محدوده دمای عملیاتی تایید شده می تواند اثرات منفی مختلفی بر چراغ های دیواری خورشیدی داشته باشد.

اثرات دمای بالا:

پیری سریع باتری: دماهای بالا واکنش های شیمیایی درون باتری را تسریع می کند و باعث کاهش سریع ظرفیت و کوتاه شدن عمر مفید آن می شود.

افزایش خطرات ایمنی: دمای بیش از حد بالا می تواند باعث فرار حرارتی شود، حتی منجر به احتراق یا انفجار شود.

تشدید تخریب نوری LED: دماهای بالا پیری تراشه های LED را تسریع می کند و باعث کاهش سریع شار نور و به خطر انداختن عملکرد روشنایی می شود.

اثرات دمای پایین:

افت ناگهانی ظرفیت باتری: دمای پایین مقاومت داخلی باتری را افزایش می دهد و ظرفیت موجود آن را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد و تامین نور کافی در شب را غیرممکن می کند.

شارژ نشدن: زیر دمای شارژ، برق تولید شده توسط پنل خورشیدی را نمی توان به طور ایمن در باتری ذخیره کرد و در نتیجه نور به طور موثر انرژی را در طول روز ذخیره نمی کند.

پلاستیک های شکننده: دماهای شدید می تواند اجزای پلاستیکی محفظه سبک را تضعیف کند و آنها را مستعد ترک خوردن کند.