Come funziona uno switch PoE solare?

Un switch di rete alimentato a energia solare o a batteria è un

network switch progettato per funzionare direttamente dai sistemi di energia solare. Questi
switch Ethernet sono appositamente progettati per luoghi remoti dove l'alimentazione di rete non è disponibile o è instabile, come impianti solari, reti di sorveglianza rurale, stazioni di monitoraggio ambientale, sistemi ITS stradali e siti di telecomunicazioni off-grid. A differenza dei tradizionali

switch PoE

che si basano solo sull'ingresso CA, uno switch solare integra l'ingresso di alimentazione CC a vasta gamma, circuiti di regolazione/aumento della tensione, tracciamento della potenza MPPT o MTTP e gestione intelligente dell'alimentazione per garantire una rete stabile e l'uscita PoE in condizioni solari variabili.

Questo articolo spiega come funziona uno switch solare, la sua architettura interna e perché è essenziale per la moderna rete alimentata da energie rinnovabili.

1. Ingresso di alimentazione e meccanismo di tracciamento MTTP / MPPT

I pannelli solari non forniscono una tensione o una corrente costanti.

• L'uscita fluttua a causa dell'intensità della luce solare, della temperatura e dell'ombreggiatura.

Un sistema di switch di rete PoE solare include quindi:MTTP (Maximum Tracking Power Technology)Simile a MPPT utilizzato nei regolatori di carica solare,

• switch PoE MTTP

regolano dinamicamente i parametri di alimentazione interni per estrarre il punto di energia ottimale dal pannello solare.

Ampio intervallo di tensione in ingresso

• La maggior parte degli switch solari di alta qualità accetta da CC 9V–57V o CC 12V–48V, a seconda del design.
• Ciò consente il collegamento diretto a:
• Sistemi solari a 12V
• Sistemi solari a 24V
• Banchi di batterie al litio

Pacchi batteria al gel/piombo-acido

Centrali elettriche CC e sistemi solari ibridi

L'ampio ingresso assicura che, anche se la tensione del pannello scende durante il tempo nuvoloso, lo switch continui a funzionare.

• 2. Circuito DC-Booster per un'uscita PoE stabile
• Una funzione principale di uno switch solare è quella di fornire una tensione PoE/PoE+ o PoE++ costante ai dispositivi alimentati come:
• Telecamere IP
• Punti di accesso wireless
• Sensori remoti

Router solari

• Apparecchiature IoT industriali

Poiché le batterie e i pannelli solari non possono fornire un'uscita PoE a 48 V stabile, lo switch utilizza un'architettura PoE DC-Booster, che include:

• Conversione di potenza Step-Up
• Il booster interno eleva la tensione in ingresso (ad esempio, 12 V/24 V) a un'uscita a 48 V stabile, garantendo la compatibilità con:
• IEEE 802.3af (15,4 W)

• IEEE 802.3at (30 W)

IEEE 802.3bt (60W–90W), a seconda del modello

• Allocazione intelligente dell'alimentazione
• Un buon switch Booster PoE+ può:
• Rilevamento automatico della classe PD
• Bilanciare l'alimentazione tra le porte

Proteggere dal sovraccarico

Dare priorità ai dispositivi essenziali (Modalità priorità telecamera)

Ciò impedisce l'arresto quando l'energia solare è bassa.

3. Integrazione della batteria e gestione dell'alimentazione

• Le implementazioni di rete solare includono in genere un pacco batteria e lo switch solare deve collaborare con esso in modo intelligente.
• Uno switch solare di solito presenta:
• Protezione da sovratensione
• Protezione da inversione di polarità

Modalità di sospensione/risparmio energetico

Recupero automatico quando la tensione ritorna

Quando l'energia solare scende di notte, uno switch PoE solare preleva senza problemi l'alimentazione dalla batteria senza interruzioni ai dispositivi di rete.

• 4. Compatibilità di rete ottica e wireless
• Molti switch solari supportano anche:
• Porte uplink SFP Gigabit per backhaul in fibra a lunga distanza
• Uplink 2.5G/10G per impianti solari ad alta larghezza di banda

Router uplink wireless (Solar Router Switch)

Protezione industriale (protezione da sovratensione 6KV, alloggiamento in metallo IP40)

Questo li rende adatti per la sorveglianza remota e le reti IoT che devono operare 24 ore su 24, 7 giorni su 7 senza manutenzione.

• 5. Flusso di lavoro del sistema: come funziona uno switch PoE solare
• Di seguito è riportata la sequenza operativa completa:
• Il pannello solare genera energia → l'uscita varia con la luce solare.
• Il tracciamento MTTP / MPPT ottimizza la raccolta di energia.
• L'ingresso CC viene immesso nel circuito booster.
• DC-Booster converte la tensione in un'uscita PoE a 48 V stabile.
• Il chipset di commutazione gestisce la funzione Ethernet/PoE.

Il banco batterie fornisce alimentazione di backup in caso di scarsa luce solare.

I circuiti di protezione garantiscono un funzionamento sicuro in ambienti difficili.

Questo flusso di lavoro consente allo switch di mantenere un'alimentazione PoE continua e affidabile anche in condizioni meteorologiche estreme o durante il funzionamento notturno.

• 6. Applicazioni tipiche degli switch PoE solari e MTTP
• Gli switch a energia solare sono ampiamente utilizzati in sistemi off-grid e decentralizzati, tra cui:
• Sorveglianza di telecamere IP rurali
• Monitoraggio ITS autostradale
• Impianti solari e stazioni fotovoltaiche
• Implementazione di AP wireless remoti
• Monitoraggio di oleodotti e gasdotti
• Sistemi di rilevamento incendi boschivi

Reti di costruzione temporanee

Monitoraggio ambientale (fiumi, ponti, stazioni meteorologiche)

La loro affidabilità riduce i costi di manutenzione e consente la creazione di reti in luoghi in cui l'alimentazione CA è impossibile.

• Conclusione
• Un moderno switch PoE solare, switch PoE MTTP, switch PoE DC-Booster o switch Booster PoE+ funziona combinando:
• Tracciamento adattivo dell'energia solare
• Compatibilità CC ad ampio raggio
• Aumento della tensione e regolazione PoE

Gestione intelligente della batteria

Protezione di livello industriale