In mehreren Kommunen machen Straßenbeleuchtungsprojekte fast die Hälfte der gesamten Stromkosten aus. Abgesehen von den Energiekosten verursachten die Wartung und der Austausch der Metallhalogenid-Straßenlaterne zusätzliche Kosten und Verkehrsbehinderungen. LED-Straßenlaternen mit Solarpanel sind nicht auf Strom angewiesen und können Millionen von Dollar an Wartungs- und Stromkosten sparen.
Trotz der Möglichkeiten der LED-Straßenlaternen mit Solarpanel sind sie im Gegensatz zu den traditionellen Alternativen aufgrund ihres Preises nicht üblich. Da die Welt jedoch an umweltfreundlicheren und saubereren Alternativen interessiert ist, werden Solar-LED-Straßenlaternen mit Solarpanel weiterhin vom technologischen Fortschritt profitieren, was den Bereich der Halbleiter betrifft, da dies die Kosten-effektiv macht Implementierungen.
Während die Sonne bekanntermaßen bis zu 1000 Watt pro Quadratmeter abstrahlt, können LED-Straßenleuchten mit Solarpanel gerade mal 30 Prozent der eingestrahlten Energie umwandeln. Um die Effizienz der Straßenlaterne zu erhöhen, muss die umgewandelte Energie in einer Batterie gespeichert werden, und die Verwendung herkömmlicher Laderegler kann zu höheren Umwandlungsverlusten führen. Da Sonnenkollektoren dafür bekannt sind, eine Ap-n-Verbindung zu sein, funktionieren sie nicht wie perfekte Stromquellen.
Maximaler Spitzenleistungspunkt (MPPT)
Vielmehr haben die Solarpanels einen Arbeitspunkt, an dem Strom maximal produziert wird. Jede Bewegung vom Betriebspunkt verringert die Wirksamkeit der LED-Straßenlaterne mit Solarpanel. Damit die gesamte Energie, die das Solarpanel liefern kann, entnommen werden kann, wird der Max Peak Power Point benötigt. Dadurch, dass der Max Peak Power Point von der Menge der Sonnenenergie und der Temperatur des Solarmoduls abhängt, sollte sich der Max Peak Power Point ständig anpassen, um die Energieumwandlung zu maximieren.
Aufgrund der Eigenschaften des Solarmoduls bleibt der gelieferte Strom konstant. Sobald die Betriebsspannung überschritten wird, beginnt der Strom stark abzufallen. An einem bestimmten Punkt ist die vom Solarpanel erzeugte Energie immer am höchsten. Wenn ein herkömmlicher Controller ohne Max Peak Power Point zum Laden einer Solarbatterie mit 24 V verwendet wird, wird die Betriebsspannung der LED-Straßenlaterne mit dem Solarmodul auf die Solarbatteriespannung gezwungen. Folglich wird dieser Aufbau eine Leistung erzeugen, die etwa 140 W beträgt.
Andererseits ermöglicht der Max Peak Power Point am Kniepunkt, dass die LED-Straßenlaterne mit einem Solarpanel so betrieben wird, dass die erzeugte Leistung 215 Watt entspricht. In diesem Fall erhöht das Max Peak Power Point-System die erzeugte Strommenge um etwa 50 Prozent.
Aufgrund von Faktoren wie Sonneneinstrahlung, Teilbeschattung und Umgebungstemperatur kann sich die Lage des Kniepunkts der LED-Straßenleuchte mit Solarpanel ändern. Es besteht also die Notwendigkeit, sich mit einem zuverlässigen Max Peak Power Point zu begnügen, der sich regelmäßig selbst aktualisieren kann, damit er an verschiedenen idealen Punkten effektiv arbeitet. Der Max Peak Power Point kann die Spannung effektiv erfassen und den Strom mithilfe eines Korrekturverfahrens messen. Daher wird die LED-Straßenleuchte mit einem Solarpanel ausgestattet, um ihre Effizienz zu steigern.
Max Peak Power Point verwendet eine DC{0}}DC-Umwandlungstopologie basierend auf Unterschieden in der Betriebsspannung zwischen dem Solarpanel und der Solarbatterie. Unter normalen Ladebedingungen, wenn die Spannung des Solarpanels größer als die der Batterie ist, muss eine Buck-Topologie verwendet werden, um die Effizienz der LED-Straßenlaterne mit einem Solarpanel zu erhöhen. Andererseits kann bei geringerer Panelspannung bei reduziertem Strom die Boost-Topologie genutzt werden, um die Ladespannung zu erhöhen. In beiden Fällen besteht die Aufgabe des Max Peak Power Point darin, den aus dem Solarpanel entnommenen Strom am Spitzenpunkt aufrechtzuerhalten.
Bedeutung der Solarbatterie für das Solarpanel
Damit die Effizienz der LED-Straßenlaterne mit Solarpanel effektiv funktioniert, muss der Laderegler die Art der Solarbatterie berücksichtigen. LED-Straßenbeleuchtungssysteme verwenden entweder Alkali- oder Blei--Säurebatterien, da sie ein hohes Verhältnis von Energiedichte- zu-Kosten haben. Außerdem können sie in verschiedenen Temperaturbereichen effektiv arbeiten. Daher besteht ein Bedarf für eine kontinuierliche Überwachung der Batterien, während sie aufgeladen werden, um ein Überladen zu verhindern, das zu Explosionen oder Lecks führen kann. Ebenso kann die Gesamtkapazität der Batterie drastisch reduziert werden, wenn sie über längere Zeiträume zu wenig aufgeladen wird. Die inhärente Fähigkeit der LED-Straßenbeleuchtungssysteme, den elektrischen Strom zur Batterie korrekt zu steuern, erhöht die Effektivität der Straßenbeleuchtung. Aus diesem Grund gibt es Del Illumination, um Ihnen dabei zu helfen, wie Sie die Effizienz Ihrer Straßenbeleuchtung steigern können.
