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VRLA蓄電池在光伏系統(tǒng)中的研究與應用

2012-03-14 15:17

　　光伏發(fā)電系統(tǒng)用蓄電池充放電特性一般有4點：（1）白天充電，晚上以及陰、雨天放電；（2）充電倍率低，平均充電電流一般為0.01～0.02C，很少達到0.1～0.2C；（3）放電電流小，放電倍率通常為0.004～0.05C；（4）一次充電時間較短，即使長的時候僅為約10 h。光伏系統(tǒng)很少能完全、快速地給蓄電池充滿電，蓄電池往往會處于欠充電狀態(tài)。

　　3 光伏發(fā)電系統(tǒng)用VRLA蓄電池性能要求

　　光伏發(fā)電系統(tǒng)多建立在邊遠偏僻的山區(qū)、高原、戈壁，自然環(huán)境十分惡劣，工作環(huán)境溫度變化范圍很大。因此，對光伏發(fā)電系統(tǒng)中的蓄電池有如下要求：（1）具有深循環(huán)放電性能，充放電循環(huán)壽命長；（2）耐過充電能力強；（3）過放電后容量恢復能力強；（4）良好的充電接受能力；（5）電池在靜態(tài)環(huán)境中使用時，電解液不易分層；（6）具有免維護或少維護的性能；（7）應具備良好的高、低溫充放電特性；（8）能適應高海拔地區(qū)的使用環(huán)境；（9）蓄電池組中各蓄電池一致性良好。

　　光伏發(fā)電系統(tǒng)用鉛酸蓄電池容量的設計方法

　　確定蓄電池容量，首先要測定接入系統(tǒng)的負載每天需要多少電量；其次根據氣候條件蓄電池需要存儲多少天的電量。在確定蓄電池容量時，并不是容量愈大愈好，過大的電池容量規(guī)模也會產生問題。這是因為在日照不足時，蓄電池組可能維持在部分充電狀態(tài)，這種欠充電狀態(tài)將導致電池硫酸化增加、容量降低、壽命縮短。蓄電池容量的一般計算公式為

　　C=E·t/（D·η0·η1）（1）

　　式中，C為蓄電池的容量；E為負載日平均功耗；t為最長無日照用電時數；D為VRLA蓄電池允許放電深度；η0為VRLA蓄電池充放電效率；η1為逆變器轉換效率。

　　光伏發(fā)電系統(tǒng)用VRLA蓄電池性能改進

　　蓄電池的失效和壽命短是阻礙光伏發(fā)電系統(tǒng)推廣的原因之一。VRLA蓄電池用于光伏系統(tǒng)后壽命會逐漸縮短，影響其壽命的因素主要有：充電時間受限，長期欠充電；小電流放電；過充電；溫度等。根據光伏發(fā)電系統(tǒng)光伏系統(tǒng)對蓄電池性能的特殊要求，結合上述影響蓄電池壽命的因素，在原VRLA蓄電池的基礎上進行了一系列性能改進。具體改進措施包含以下幾方面：