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太阳能发电系统与蓄电池寿命的关系

发表时间:2019-10-15 13:39

  蓄电池在太阳能发电系统中起着非常重要的作用。但是,现在无论是从理论上仍是在实践运用中,蓄电池寿数短的问题都是光伏发电系统中的薄弱环节。影响蓄电池寿数的要素有哪些呢?

  (1)深度放电。

  放电深度对蓄电池的循环寿数影响很大,蓄电池假如常常深度放电,循环寿数将缩短。因为同一额定容量的蓄电池深度放电就意味着首常常选用大电流充电和放电,在大电流放电或常常处于欠充状态又不能及时进行再充电时,发作的硫酸盐颗粒大,极板活性物质不能充分利用,长此下去蓄电池的实践容量将逐渐减小,影响蓄电池的正常作业。因为光伏发电系统一般不太简略发作过充电的状况,所以,长时间处于亏电状态是光伏发电系统中蓄电池失效和寿数缩短的首要原因。

  (2)放电速率

  一般规矩20h放电率的容量为蓄电池的额定容量。若运用低于规矩小时的放电率,则可得到高于额定值的电池容量:若运用高于规矩小时的放电率,所放出的容量要比蓄电池的额定容量小,同时放电速率也影响蓄电池的端电压值。蓄电池在放电时,电化学反应电流优先散布在离主体溶液最近的外表上,导致在电极外表构成硫酸铅而堵住多孔电极内部。在大电流放电时,上述问题愈加突出,所以放电电流越大,蓄电池给出的容量也就越小,端电压值下降速度加快,即放电终了电压值跟着放电电流的增大而下降。但另一方面, 放电速率也并非越低越好。有研究表明,长时间过低的放电速率会使硫酸铅分子生成量显著增加,然后发作应力构成极板弯曲和活性物质坠落,也会下降蓄电池的运用寿数。

  (3)外界温度过高。

  蓄电池的额定容量是指蓄电池在25℃时的数值,一般认为阀控密封式铅酸蓄电池的作业温度在20-30℃范围内较为抱负。当电池温度过低时,表现为蓄电池的容量减小,因为在低温条件下电解液不能很好地与极板的活性物质充分反应。容量削减将不可以满意预期的后备运用时间且不能维持在规矩的放电深度内,很简略构成蓄电池的过放电。从蓄电池的外部参数来看,电压与温度有很大联络,温度每升高1℃,单格电池的电压将下降3mV。也就是说,铅酸蓄电池的电压具有负温度系数,其值为-3mV/℃。由此可知,在环境温度为25℃时,一只作业抱负的充电控制器可以使蓄电池足够电,但当环境温度降到0℃时,运用同一个控制器给蓄电池充电,不能使蓄电池足够电;相同的道理,当环境温度升高时,将简略构成蓄电池过充电,电解液升温,会加快正极板的腐蚀速度,蓄电池的作业温度升高严峻时,会发作欢腾,上下翻滚 的电解液冲刷着极板,使其铅粉坠落;时间久了,坠落的铅粉越积越高, 等高到触碰铅板时,可发作极板短路,然后使蓄电池报废。高温还会带来蓄电池失水、热失控现象。所以,温度是影响蓄电池正常作业的一个首要要素。在太阳能光伏系统中,要求控制器具有相应的温度主动补偿功用。在运用时,也应尽或许坚持放置蓄电池组的场所环境温度不要过高和过低。

  (4)部分放电

  铅酸蓄电池无论是在放电时仍是在中止状态下,其内部都有自放电现象,称为部分放电。发作部分放电的首要原因是电池内部有杂质。虽然电解液是由纯真浓硫酸和纯水制造而成,但仍是含有少数的杂质,而且跟着蓄电池运用时间的增长,电解液中的杂质缓慢增加。这些杂质在极板上构成许多微形电池,发作部分放电,因而无谓地消耗着蓄电池的电能。部分放电还与蓄电池的运用温度有关,温度越高,部分放电越严峻。从这个意义上来讲,也要尽量避免蓄电池在过高温度下运转。

  (5)高温储存

  充好电的电池在高温环境下长时间放置也是影响蓄电池寿数的重要要素。

  综上所述,因为光伏发电系统的特殊性,作为储能单元的蓄电池有必要具有良好的循环放电和深度放电功用。在对蓄电池容量的规划上,要有重点地综合考虑运用地辐射条件、适宜的备用时间、蓄电池的答应放电深度、充放电功率、温度补偿系数等多种要素。

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