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太陽能發電係統與蓄電池壽命的關係

來源:未知 時間:2019-10-23 14:52

  蓄電池在太陽能發電係統中起著非常重要的作用。但是,現在無論是從理論上仍是在實踐運用中,蓄電池壽數短的問題都是光伏發電係統中的薄弱環節。影響蓄電池壽數的要素有哪些呢?

  (1)深度放電。

  放電深度對蓄電池的循環壽數影響很大,蓄電池假如常常深度放電,循環壽數將縮短。因為同一額定容量的蓄電池深度放電就意味著首常常選用大電流充電和放電,在大電流放電或常常處於欠充狀態又不能及時進行再充電時,發作的硫酸鹽顆粒大,極板活性物質不能充分利用,長此下去蓄電池的實踐容量將逐漸減小,影響蓄電池的正常作業。因為光伏發電係統一般不太簡略發作過充電的狀況,所以,長時間處於虧電狀態是光伏發電係統中蓄電池失效和壽數縮短的首要原因。

  (2)放電速率

  一般規矩20h放電率的容量為蓄電池的額定容量。若運用低於規矩小時的放電率,則可得到高於額定值的電池容量:若運用高於規矩小時的放電率,所放出的容量要比蓄電池的額定容量小,同時放電速率也影響蓄電池的端電壓值。蓄電池在放電時,電化學反應電流優先散布在離主體溶液最近的外表上,導致在電極外表構成硫酸鉛而堵住多孔電極內部。在大電流放電時,上述問題愈加突出,所以放電電流越大,蓄電池給出的容量也就越小,端電壓值下降速度加快,即放電終了電壓值跟著放電電流的增大而下降。但另一方麵, 放電速率也並非越低越好。有研究表明,長時間過低的放電速率會使硫酸鉛分子生成量顯著增加,然後發作應力構成極板彎曲和活性物質墜落,也會下降蓄電池的運用壽數。

  (3)外界溫度過高。

  蓄電池的額定容量是指蓄電池在25℃時的數值,一般認為閥控密封式鉛酸蓄電池的作業溫度在20-30℃範圍內較為抱負。當電池溫度過低時,表現為蓄電池的容量減小,因為在低溫條件下電解液不能很好地與極板的活性物質充分反應。容量削減將不可以滿意預期的後備運用時間且不能維持在規矩的放電深度內,很簡略構成蓄電池的過放電。從蓄電池的外部參數來看,電壓與溫度有很大聯絡,溫度每升高1℃,單格電池的電壓將下降3mV。也就是說,鉛酸蓄電池的電壓具有負溫度係數,其值為-3mV/℃。由此可知,在環境溫度為25℃時,一隻作業抱負的充電控製器可以使蓄電池足夠電,但當環境溫度降到0℃時,運用同一個控製器給蓄電池充電,不能使蓄電池足夠電;相同的道理,當環境溫度升高時,將簡略構成蓄電池過充電,電解液升溫,會加快正極板的腐蝕速度,蓄電池的作業溫度升高嚴峻時,會發作歡騰,上下翻滾 的電解液衝刷著極板,使其鉛粉墜落;時間久了,墜落的鉛粉越積越高, 等高到觸碰鉛板時,可發作極板短路,然後使蓄電池報廢。高溫還會帶來蓄電池失水、熱失控現象。所以,溫度是影響蓄電池正常作業的一個首要要素。在太陽能光伏係統中,要求控製器具有相應的溫度主動補償功用。在運用時,也應盡或許堅持放置蓄電池組的場所環境溫度不要過高和過低。

  (4)部分放電

  鉛酸蓄電池無論是在放電時仍是在中止狀態下,其內部都有自放電現象,稱為部分放電。發作部分放電的首要原因是電池內部有雜質。雖然電解液是由純真濃硫酸和純水製造而成,但仍是含有少數的雜質,而且跟著蓄電池運用時間的增長,電解液中的雜質緩慢增加。這些雜質在極板上構成許多微形電池,發作部分放電,因而無謂地消耗著蓄電池的電能。部分放電還與蓄電池的運用溫度有關,溫度越高,部分放電越嚴峻。從這個意義上來講,也要盡量避免蓄電池在過高溫度下運轉。

  (5)高溫儲存

  充好電的電池在高溫環境下長時間放置也是影響蓄電池壽數的重要要素。

  綜上所述,因為光伏發電係統的特殊性,作為儲能單元的蓄電池有必要具有良好的循環放電和深度放電功用。在對蓄電池容量的規劃上,要有重點地綜合考慮運用地輻射條件、適宜的備用時間、蓄電池的答應放電深度、充放電功率、溫度補償係數等多種要素。


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