June 30, 2026
Giới thiệu
Việc triển khai thiết bị mạng ở môi trường ngoài trời xa xôi luôn là thách thức do thiếu cơ sở hạ tầng nguồn điện đáng tin cậy.
Các hệ thống giám sát truyền thống được lắp đặt trên đường cao tốc, trang trại, rừng, công trường, khu khai thác mỏ, hồ chứa và các địa điểm an ninh biên giới thường yêu cầu lắp đặt nguồn điện lưới đắt tiền hoặc bảo trì thường xuyên các hệ thống điện độc lập.
Để giải quyết những thách thức này, OLYCOM đã phát triểnBộ chuyển mạch PoE năng lượng mặt trời công nghiệp được quản lý IM-FP244S-GM, một giải pháp mạng tích hợp kết hợp bộ chuyển mạch PoE được quản lý Gigabit, bộ điều khiển sạc năng lượng mặt trời MPPT và quản lý pin vào một thiết bị công nghiệp nhỏ gọn.
Bộ chuyển mạch này cho phép camera IP, cầu nối không dây, điểm truy cập và các thiết bị hỗ trợ PoE khác hoạt động liên tục bằng năng lượng mặt trời, lý tưởng cho việc triển khai ngoài mạng lưới. Bộ điều khiển sạc MPPT tích hợp hỗ trợ kết nối trực tiếp với các tấm quang điện và hệ thống pin, mang lại khả năng hoạt động đáng tin cậy 24/7 đồng thời giảm sự phụ thuộc vào cơ sở hạ tầng điện thông thường.
Nghiên cứu điển hình này chứng minh cách hệ thống giám sát sử dụng năng lượng mặt trời có thể cung cấp kết nối mạng không bị gián đoạn trong suốt hoạt động cả ban ngày và ban đêm.
Thử thách khách hàng
Một khách hàng đã lên kế hoạch triển khai một số camera IP ngoài trời và loa báo động ở một vị trí giám sát từ xa, nơi không có nguồn điện AC thương mại.
Dự án yêu cầu:
Việc lắp đặt đường dây điện truyền thống sẽ làm tăng đáng kể chi phí dự án và thời gian xây dựng.
Do đó, khách hàng yêu cầu một giải pháp mạng giám sát ngoài lưới hoàn chỉnh được cung cấp hoàn toàn bằng năng lượng tái tạo.
Tổng quan về giải pháp
Giải pháp được xây dựng dựa trên DIN được quản lý OLYCOM IM-FP244S-GMCông tắc PoE năng lượng mặt trời.
Không giống như các công tắc công nghiệp thông thường yêu cầu bộ điều khiển năng lượng mặt trời bên ngoài, bộ sạc pin và hệ thống nguồn DC, thiết bị này tích hợp tất cả các chức năng quản lý nguồn thiết yếu vào một nền tảng công nghiệp duy nhất.
Giải pháp bao gồm:
Thiết kế tích hợp giúp đơn giản hóa đáng kể việc triển khai đồng thời cải thiện độ tin cậy của hệ thống tổng thể.
Nguyên lý làm việc của hệ thống
Hệ thống điện năng lượng mặt trời tự động chuyển đổi giữa chế độ sạc và nguồn pin theo điều kiện môi trường.
Hoạt động ban ngày: Sạc năng lượng mặt trời
Vào ban ngày, tấm quang điện chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành năng lượng điện.
Bộ điều khiển MPPT tích hợp liên tục theo dõi điểm công suất tối đa của tấm pin mặt trời, tối ưu hóa hiệu quả sạc và đảm bảo pin nhận được dòng sạc cao nhất có thể.
Đồng thời, năng lượng được tạo ra sẽ cung cấp năng lượng cho các thiết bị PoE được kết nối, bao gồm camera IP, cầu nối không dây, điểm truy cập và loa báo động.
Mọi năng lượng dư thừa sẽ được lưu trữ trong pin để hoạt động vào ban đêm.
Quản lý năng lượng thông minh này cho phép hệ thống giám sát hoạt động liên tục mà không làm gián đoạn liên lạc mạng.
Hoạt động vào ban đêm: Xả pin
Sau khi mặt trời lặn, tấm pin mặt trời không còn tạo ra điện nữa.
Hệ thống tự động chuyển sang sử dụng nguồn pin mà không cần can thiệp thủ công.
Năng lượng pin được lưu trữ tiếp tục cung cấp năng lượng cho bộ chuyển mạch PoE công nghiệp, giúp duy trì hoạt động không bị gián đoạn của tất cả các thiết bị mạng được kết nối.
Vì quá trình chuyển đổi nguồn hoàn toàn tự động nên camera IP vẫn trực tuyến suốt đêm, đảm bảo ghi video liên tục và giám sát từ xa.
Cơ chế chuyển mạch liền mạch này đảm bảo khả năng giám sát thực sự 24 giờ ngay cả trong môi trường hoàn toàn không có lưới điện.
Tại sao MPPT tạo nên sự khác biệt
Một trong những công nghệ chủ chốt đằng sau giải pháp này là bộ điều khiển sạc năng lượng mặt trời MPPT (Theo dõi điểm công suất tối đa) tích hợp.
So với các hệ thống sạc xung điện thông thường, MPPT liên tục điều chỉnh điện áp hoạt động và dòng điện của tấm quang điện để khai thác công suất tối đa sẵn có trong điều kiện ánh sáng mặt trời thay đổi.
Điều này dẫn đến:
Bộ điều khiển mang lại hiệu suất sạc lên tới 98%, hỗ trợ đầu vào của bảng điều khiển năng lượng mặt trời lên đến 1200W và có thể hoạt động với cả hệ thống quang điện 12V và 24V. Nó cũng hỗ trợ nhận dạng điện áp pin tự động, bảo vệ pin tích hợp và nhiều cấu hình pin.
| Loại pin | Pin axit chì | Pin lithium | Pin lithium sắt photphat | |||
| điện áp pin | 12V | 24V | 12,6V | 25,2V | 14,8V | 29,6V |
| Chế độ sạc | MPPT(giới hạn dòng điện và điện áp - dòng điện không đổi - giới hạn điện áp - Giới hạn áp suất và dòng điện --- điện tích nổi) | MPPT (điện áp không đổi giới hạn dòng điện và điện áp) | ||||
| Chức năng sạc phụ trợ | Ủng hộ | |||||
| Ngưỡng phát hiện điện áp pin | <12,6V | <24,8V | <12,2V | <24,4V | <14,2V | <28,8V |
| Dòng sạc định mức | 15A | |||||
| Dòng điện nổi | 50mA-1000mA | — | ||||
| Thời gian nổi | 3 giờ | — | ||||
| Dừng sạc | Thời gian phao đến | Điện áp định mức và dòng sạc đồng thời <30mA | ||||
| Dòng xả định mức | 6,5A | 3,6A | 8,5A | 4A | 6,5A | 4A |
| Điện áp đầu ra PoE | 42~57V | |||||
| Công suất đầu ra PoE | Tối đa 120W | |||||
| Điện áp mạch hở quang điện | 32V | 45V | 32V | 45V | 32V | 45V |
| Đầu vào quang điện | Tối đa 57V, Tối đa 1200W | |||||
| Điện áp sạc tối đa | 14,7V | 29,6V | 12,6V | 25,2V | 14,8V | 29,6V |
| Điện áp nổi | 13,7V | 27,4V | — | — | — | — |
| Điện áp cắt xảE | 10.1V | 20,2V | 9V | 18V | 10,2V | 20,4V |
| Kiểu |
Thông số kỹ thuật mặc định của 6 loại pin (bộ pin 12V * 3, bộ pin 24V * 3) Thông số pin có thể tùy chỉnh Hỗ trợ lên tới 500AH |
|||||
| Bảo vệ quá nhiệt | Hỗ trợ tự động tắt bo mạch chủ khi quá nhiệt và pin quá nhiệt (tùy chọn) | |||||
| Bảo vệ đầu vào | Bảo vệ quá dòng, quá áp, khởi động chậm và chống kết nối | |||||
| Chức năng đầu ra | Quá dòng, quá áp và ngắn mạch | |||||
| Đèn báo | Đèn báo hoạt động bình thường của hệ thống, đèn pin, đèn báo bình thường đầu vào, đèn báo xả sạc và đèn báo lỗi tổng hợp đa chức năng | |||||
Cấu hình phần cứng
IM-FP244S-GM kết hợp quản lý mạng và nguồn vào một nền tảng công nghiệp.
Các tính năng chính bao gồm:
Vì mạng và sạc năng lượng mặt trời được tích hợp vào một thiết bị nên người lắp đặt cần ít linh kiện hơn, giảm độ phức tạp của hệ thống dây điện và cải thiện độ tin cậy lâu dài.
Kịch bản ứng dụng
Solar PoE Switch phù hợp với nhiều dự án mạng ngoài trời, bao gồm:
Bất cứ nơi nào không có điện thương mại hoặc khó lắp đặt, hệ thống mạng sử dụng năng lượng mặt trời sẽ cung cấp giải pháp thay thế hiệu quả.
Lợi ích của giải pháp
So với các giải pháp mạng ngoài trời thông thường, kiến trúc tích hợp năng lượng mặt trời này mang lại một số lợi thế đáng kể.
Đầu tiên, nó loại bỏ nhu cầu về nguồn điện xoay chiều bên ngoài, giúp việc triển khai có thể thực hiện ở những địa điểm hoàn toàn xa.
Thứ hai, việc tích hợp bộ điều khiển MPPT, quản lý pin và chuyển mạch PoE công nghiệp vào một thiết bị giúp giảm độ phức tạp khi cài đặt và giảm chi phí bảo trì.
Thứ ba, quản lý pin thông minh bảo vệ hệ thống lưu trữ năng lượng đồng thời tối đa hóa tuổi thọ pin.
Thứ tư, các tính năng mạng được quản lý cho phép giám sát từ xa, cấu hình Vlan, quản lý lưu lượng và tự động khôi phục các thiết bị PoE được kết nối thông qua chức năng PoE Watchdog tích hợp.
Cuối cùng, hệ thống cung cấp khả năng hoạt động liên tục 24/7 bằng cách tự động chuyển đổi giữa sạc năng lượng mặt trời vào ban ngày và xả pin vào ban đêm, đảm bảo nguồn điện liên tục cho thiết bị giám sát.
Phần kết luận
Dự án này trình bày cách Bộ chuyển mạch PoE năng lượng mặt trời công nghiệp được quản lý OLYCOM IM-FP244S-GM cung cấp giải pháp mạng ngoài trời hoàn chỉnh sử dụng năng lượng mặt trời cho các ứng dụng giám sát từ xa.
Bằng cách tích hợp bộ chuyển mạch PoE được quản lý Gigabit, bộ điều khiển sạc năng lượng mặt trời MPPT và hệ thống quản lý pin vào một thiết bị công nghiệp duy nhất, giải pháp này cho phép vận hành ngoài lưới đáng tin cậy cho camera IP, cầu nối không dây, đèn LED và các thiết bị hỗ trợ PoE khác.
Quá trình chuyển đổi tự động giữa sạc năng lượng mặt trời vào ban ngày và xả pin vào ban đêm đảm bảo hoạt động 24/7 không bị gián đoạn, đồng thời quản lý pin thông minh và công nghệ MPPT hiệu quả cao tối đa hóa việc sử dụng năng lượng và giảm yêu cầu bảo trì.
Đối với các tổ chức lên kế hoạch cho hệ thống camera quan sát chạy bằng năng lượng mặt trời, lắp đặt camera IP không nối lưới hoặc các dự án mạng công nghiệp từ xa, giải pháp này cung cấp nền tảng đáng tin cậy, có thể mở rộng và tiết kiệm năng lượng, kết hợp mạng, quản lý nguồn và năng lượng tái tạo vào một hệ thống tích hợp.
