Lampu kecemasan boleh cas semula ialah sebuah sistem tenaga kecil yang dikitar setiap hari. Pada siang hari, panel fotovoltaik mengecas bateri melalui pengurus cas yang ringkas; menjelang senja, bateri yang sama membekalkan pemacu LED arus malar merentasi beberapa mod kecerahan, kadang kala dengan port USB yang menambah cas telefon bimbit. Tidak seperti lampu kecemasan tetap yang terapung selama bertahun-tahun, lampu solar mudah alih dikitar secara dalam setiap malam, yang merangka semula persoalan bateri daripada hayat sedia kepada hayat kitaran, penerimaan cas dan tenaga boleh guna bagi setiap gram kimia selamat.
Rangka kerja rujukan untuk pencahayaan pico-solar luar grid ialah siri IEC 62257, terutamanya IEC TS 62257-9-5 untuk pemilihan dan ujian perbandingan lampu PV mudah alih dan kit rumah solar, dan IEC TS 62257-9-8 untuk keperluan kualiti. Program bebas seperti Lighting Global dan VeraSol (dan pembeli kemanusiaan seperti UNHCR) menguji menurut kaedah ini, menerbitkan output lumen yang disahkan, masa larian dan prestasi bateri dan bukan dakwaan pemasaran.
Spesifikasi perolehan mendedahkan kontrak elektrik. Spesifikasi lampu solar pelbagai guna UNHCR yang mewakili meminta bateri boleh cas semula yang mencukupi untuk sekurang-kurangnya 500 lumen-jam, sekurang-kurangnya lima jam cahaya pada tetapan tertinggi dan sekurang-kurangnya dua belas jam pada terendah, kecekapan pengecasan bateri sekurang-kurangnya 90%, dan bateri yang boleh diganti oleh pengguna akhir. Nombor-nombor itu diterjemahkan terus kepada keperluan tenaga dan kitaran bateri.
Rajah animasi pertama menjejak profil arus 24 jam. Melalui tetingkap cas siang, panel membekalkan arus cas yang bergantung pada matahari — kuat sekitar tengah hari, lemah di bawah awan — yang perlu diterima oleh pengurus cas tanpa cas berlebihan. Menjelang senja beban muncul: mod kecerahan tinggi untuk jam aktif pertama, ekor kecerahan rendah atau lampu malam yang panjang, denyutan arus tinggi pendek sekali-sekala untuk cas telefon USB, dan kemudian cas semula pagi. Tidak seperti produk sandaran, bateri lampu menyaksikan kedalaman nyahcas yang besar setiap malam dan cas semula penuh atau separa setiap hari, 300-500 kitaran setahun.
Ini menjadikan penerimaan cas pada arus panel yang sederhana, daya tahan terhadap pengecasan separa berulang, dan pemulihan daripada nyahcas dalam sekali-sekala, sifat-sifat yang menentukan sama ada lampu masih memenuhi janji lima jam mod tinggi selepas dua tahun.
Keberkesanan LED menukar permintaan cahaya kepada tenaga elektrik dalam rantaian yang bersih: lumen-jam yang diperlukan dibahagikan dengan lumen per watt dinding memberi watt-jam elektrik LED, yang dibahagikan dengan kecekapan pemacu dan voltan pek nominal memberi ampere-jam. Lampu yang membekalkan 500 lumen-jam pada 100 lm/W berkesan memerlukan kira-kira 5 Wh cahaya, dan selepas kerugian pemacu dan bateri, pek mesti menyimpan dengan ketara lebih banyak.
Rajah kedua menunjukkan bagaimana satu pek NiMH tetap membahagikan tenaga tersimpan merentasi mod kecerahan: sel-sel yang sama yang membekalkan lima jam pada kecerahan penuh boleh mengekalkan mod lampu malam yang rendah untuk lebih banyak jam. Mereka bentuk tangga mod supaya masa larian mod tinggi yang dijamin sentiasa kekal, walaupun selepas hari cas semula yang mendung, ialah disiplin teras bajet tenaga.
Pengecasan solar adalah terhad oleh cuaca. Lampu yang bersaiz untuk satu malam cerah gagal dalam keadaan sebenar di lapangan — dua atau tiga hari berturut-turut cas lemah. Produk teguh membina rizab autonomi dan pengurus cas yang mengutamakan keadaan cas yang selamat, manakala bateri mesti bertolak ansur dibiarkan separa dicas dan kemudian dicas semula tanpa tingkah laku seperti memori atau kehilangan kapasiti mendadak yang ditunjukkan oleh kimia nikel lama.
NiMH moden pracas dengan nyahcas diri rendah sangat sesuai di sini: ia menerima cas secara oportunistik daripada panel kecil, bertolak ansur dengan kitaran cetek dan separa, dan — sebagai kimia berair tanpa elektrolit organik yang mudah terbakar — ia tidak membawa risiko lari haba litium dalam peranti yang diletakkan di atas meja dapur, dalam khemah atau di sebelah kanak-kanak yang sedang tidur.
Banyak lampu kecemasan dan solar juga berfungsi sebagai bank kuasa, menambah output USB 5 V yang boleh menarik satu ampere atau lebih selama berpuluh-puluh minit. Denyutan itu besar berbanding dengan beban LED dan mengubah spesifikasi pek: sel-sel memerlukan keupayaan kadar tinggi yang boleh dipercayai, pek memerlukan rintangan siri yang rendah, dan penukar galakan memerlukan bateri yang mengekalkan voltan di bawah denyutan USB dan bukannya runtuh kepada voltan rendah.
Sel-sel NiMH D, Sub-C atau saiz A yang dikimpal ke dalam pek membekalkan denyutan itu berulang kali merentasi ribuan kitaran, dan dataran 1.2 V yang rata mengekalkan input galakan stabil sepanjang kebanyakan nyahcas — satu kelebihan untuk reka bentuk teguh kos rendah tanpa sistem pengurusan bateri yang kompleks.
Oleh itu, ringkasan kejuruteraan untuk bateri lampu dibaca sangat berbeza daripada bateri sandaran: optimumkan hayat kitaran harian dan penerimaan cas, jamin masa larian mod tinggi selepas hari cas lemah, sokong denyutan USB, kekal selamat dalam kepungan pengguna, dan benarkan penggantian pengguna. Kertas seterusnya menukar profil ini kepada pilihan kimia dan saiz pek langkah demi langkah, dan yang ketiga memetakan hasil kepada laluan ujian dan pensijilan IEC 62257.
Weijiang Power membina sel nikel-logam hidrida tertutup dan pek boleh cas semula tersuai untuk lampu kecemasan rumah, pencahayaan pico-solar dan produk kesiapsiagaan yang perlu bertahan bertahun-tahun penggunaan cas-nyahcas setiap hari. Kongsikan sasaran lumen-jam anda, mod kecerahan, tetingkap cas solar, keperluan pengecasan telefon dan julat suhu, dan jurutera kami akan mengukur saiz pek NiMH yang teguh kitaran dan selamat berair, dengan tab dikimpal dan penyambung yang diperlukan pemasangan anda. Semak pilihan sel dan format pek pada halaman produk.
