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、 . 我们打败了敌人。 我们把敌人打败了。 本文由baddly1贡献 pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 CGC 北京鉴衡认证中心认证技术规范 CGC/GF004：2007 （CNCA/CTS 0004-2008） 太阳光伏能源系统用铅酸蓄电池 认证技术规范 Technical specification for lead-acid batteries for solar photovoltaic energy system certification 2008-6-19 发布 20086-19 实施 北京鉴衡认证中心 发布 CGC/GF004：2007（CNCA/CTS 0004-2008） 目 次 前 1 2 3 言 II 范围 1 规范性引用文件 1 定义 1 4. 试验项目 3 4.1 容量 3 4.2 充电效率 3 4.3 荷电保持 4 4.4 循环耐受能力（电池寿命） 4 5. 试验条件 5 5.1 合格实验程序 5 5.2 测量设备的精度 5 5.3 试验样品的准备和维护 6 6. 试验方法 6 6.1 容量试验 6 6.2 低荷电条件下的充电效率试验 7 6.2.1 循环条件 7 6.2.2 循环持续时间 8 6.2.3 判定 8 6.3 荷电保持能力试验 8 6.4 循环耐受试验 9 6.4.1 标准的容量测试 9 6.4.2 容量电流标定 9 6.4.3 确定充电方法 9 6.4.4 循环耐受试验 9 6.4.5 判定 9 6.5 标识以及提供文件确认 9 6.5.1 每个电池上应有标识 9 6.5.2 厂家或供应商应提供的信息 10 6.5.3 判定 10 7. 合格标志 10 I CGC/GF004：2007（CNCA/CTS 0004-2008） 前 言 为了适应我国光伏发电系统对铅酸蓄电池的技术要求，提高我国光伏发电系统用铅酸蓄电池 的技术水平，特制定本认证技术规范。 本规范主要参考了国际光伏认证体制（PVGAP）制定的 PVRS5A 太阳光伏能源系统用铅酸蓄 电池技术条件 ，并对原标准中循环耐久试验的检测方法和判定进行了修改和完善。 本技术规范由北京鉴衡认证中心提出并归口。 本技术规范起草单位：北京鉴衡认证中心、山东圣阳电源股份有限公司、信息产业部化学物 理电源产品质量监督检验中心、信息产业部邮电工业产品质量监督检验中心。 本技术规范主要起草人：王宗、周庆申、余华强、余斌，纳明亮。 II CGC/GF004：2007（CNCA/CTS 0004-2008） 太阳光伏能源系统用铅酸蓄电池认证技术规范 1 范围 本技术规范规定了太阳能光伏系统用铅酸电池的一般要求， 以及判定蓄电池是否 适用于太阳光伏能源系统应用而需要进行的试验程序。 本技术规范也适用于条件相似的风力发电、 风光互补供电系统及其它可再生能源 系统用蓄电池的试验程序。 本技术规范中不包含与电池尺寸，充电方式以及光伏系统设计有关的特定信息。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本技术规范的引用而成为本技术规范的条款。 凡是标注日 期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本技 术规范，然而，鼓励根据本技术规范达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新 版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本技术规范。 GB/T 2900.11 蓄电池名词术语 GB/T 2297 太阳能光伏能源系统术语 （IEC 61836 太阳光伏能源系统 术语和符 号） IEC 60051-2 表特殊要求 IEC 60359 电气和电子测量设备的性能的表示 IEC 60485 数字电子直流电压表和直流电子模数转换器 IEC 60721-1 环境条件分类 第1部分：环境参数及其严酷程序 IEC 60896-1 固定式铅酸蓄电池 一般要求和试验方法。第1部分:开孔透气型 IEC 60896-2 固定式铅酸蓄电池 一般要求和检验。第2部分：阀调整型 直接作用模拟指示电测量仪表及其附件 第二部分：电流表和电压 3 定义 3.1 工作循环 单体电池或电池组的运行条件。包括很多因素诸如充电率、放电率和环境条件、 放电深度、循环次数和循环方式、温度以及处于开路状态的温度和时间等。 3.2 工作循环容量 1 CGC/GF004：2007（CNCA/CTS 0004-2008） 满足工作循环条件要求的电池或电池组的容量。 3.3 安时容量 电池或电池组在特定条件下，如充电条件、放电率、温度和终止电压等，所能释 放的安时数。 3.4 电池容量 充满电的电池组以给定的放电率放电至指定的终止电压所得到的总安时数。 3.5 C10 以 10 小时率电流恒流放电得到的蓄电池的额定容量。 3.6 维持天数 充满电的电池组在没有接收到如光伏方阵等外部电源充电的状态下所支持负载 工作的天数。 3.7 深循环电池 蓄电池中的一类，其设计能使蓄电池在去除了20%额定Ah容量后仍能按照日常 条件工作，而不损坏或过度减损寿命。 3.8 充电终止电压 充电电源正常终止充电，或持续恒压充电时，电池或电池组的电压。 3.9 额定容量 充满电的电池(组)在特定的温度、电流、终止电压条件下，当放电至终止电压时 所释放的全部电量。 3.10 端电压 电池在充电、放电或开路状态下的任何时候，电池(组)端子间的电压。 3.11 充电放电效率试验 充电放电效率试验是将样品在充满电的状态下放电至终止电压， 然后充入与放出 的安时数相等的电量，再次放电至终止电压而进行的效率试验。 3.12 部分荷电态效率试验 部分荷电态效率试验是在蓄电池(组)部分荷电态下，对特定荷电状态下进行的效 率试验。光伏系统运行中会出现部分荷电态运行条件。 3.13 部分荷电态循环次数试验 部分荷电态循环次数试验是根据典型太阳光伏户用系统应用的太阳辐照条件， 估 计充电和放电的状态，在部分荷电态下进行的试验，用以确认样品适于光伏系统。部 分荷电态会在光伏系统运行中出现。 2 CGC/GF004：2007（CNCA/CTS 0004-2008） 4. 试验项目 4.1 容量 容量指的是电池在给定的放电终止电压以及电流时放出的安时数，并且随着电 解液，温度，放电电流和终压等条件变化。 一般情况下，铅酸电池生产商公布的额定容量为10h放电容量。除此之外，生产 商还应该提供光伏系统应用中也会用到的120h和240h放电的容量。 表1 太阳能应用中电池的一般容量等级 容量 Ah C240 C120 C10 * 指单体电池的终止电压 电流 A I240 I120 I10 放电时间 h 240 120 10 终止电压* V 1.90 1.85 1.75 4.2 充电效率 充电效率的评价有两种： 放电容量 （Ah） 法拉第效率（安时效率）= 再充电容量（Ah） 放电容量（Ah）放电电压（V） 能量效率（瓦时效率）= 再充电容量（Ah） 再充电电压（V） 测量的目的是评价蓄电池在不同荷电态下的效率。充电效率是单体电池或电池组 放电期间输出的电量与特定条件下恢复到初始荷电水平所需电量的比值。 注：通常，给出的电池效率指法拉第效率（安时效率）。电量以安时表示（Ah）。 如果电池生产商未给出数据，则可参考表2中给出的（法拉第）效率。 表2 20及循环深度小于额定容量20%时不同荷电态下的电池安时效率典型值 荷电态（SOC） 90% 75% 50% 铅酸电池效率 85% 90% 95% 3 CGC/GF004：2007（CNCA/CTS 0004-2008） 在效率试验中，将产生如下情况： 在较低SOC循环时效率值高。随平均SOC的上升，效率值略有下降。当达到析 气电压时，下降很快。 电池效率受电池以前的荷电态影响。前一个循环的SOC高则电池效率高，前 一个循环的SOC低则电池效率低，这可以视为一种“记忆效应”。 当当前循环的SOC较低且前一次循环的SOC较高时，法拉第效率可能会超过 100%。 4.3 荷电保持 荷电保持是电池在没有充电的条件下保持容量的一种能力， 例如当不与系统连接 的时候，如运输或储存期间。用于太阳光伏能源系统的蓄电池要有很好的荷电保持能 力。因此，生产商应声明其电池的荷电保持能力，并且要满足相关电池标准的要求。 注：荷电保持会影响允许的储存和维持时间 4.4 循环耐受能力（电池寿命） 循环耐受能力是电池承受重复充放电的能力。一般的，给出的循环耐受能力是 在每个循环中电池完全充满电、在固定放电深度下的循环次数。通常电池的循环耐 受能力是指在容量下降到额定容量的80%之前所实现的循环次数，如下表3所示，各 类电池的放电深度均为20%。 已制定的循环测试在下列标准中已列出 IEC 60896-1固定铅酸电池（开口式） IEC 60896-2固定铅酸电池（阀控式） 在光伏系统中，电池将会进行大量不同荷电水平的浅循环。因此单体电池或电 池组要符合本规范6.1款系统运行模拟试验的要求。生产商要根据第6.1款试验要求， 说明单体电池或电池组在容量降低到额定容量的80%之前能完成的循环数。 表3 太阳光伏能源系统用蓄电池的循环次数 循环次数（次） 3000 5000 电池类型 密封铅酸电池 管式铅酸电池 4 CGC/GF004：2007（CNCA/CTS 0004-2008） 5. 试验条件 5.1 合格实验程序 为了评定电池是否适用于太阳光伏系统应用，必须进行 4 个试验。试验流程图如 下所示，单项试验描述如下。 准备 5 个蓄电池样品 蓄电池充满电 6.1.2 文件、标志和外观检查 6 C10 容量测试 3 个蓄电池样品 2 个蓄电池样品 6.1.2 蓄电池充满电 充电效率试验 荷电保持能力试验 6.1.2 蓄电池充满电 循环耐久试验 外观检查 结束试验 5.2 测量设备的精度 5 CGC/GF004：2007（CNCA/CTS 0004-2008） 当进行电池试验时，测试参数和精度如表 4 所示： 表 4 测量设备的精度 参数 电压 电流 温度 电解液比重（只用于开口电池） 时间 进行试验时测量设备的精度要符合相应的IEC标准： IEC 60051-2 和60485 电压测量 IEC 60051-2 和60359 电流测量 精度 0.5% 0.5% 1 0.005kg/l 0.1% 5.3 试验样品的准备和维护 试验样品应根据下列标准的程序进行准备： IEC 60896-1固定铅酸电池（开口式） IEC 60896-2固定铅酸电池（阀控式） 实验样品应根据生产商的说明来准备。试验也要包括现场存在的可能影响电池 运行的任何特殊情况。 整个试验期间，电池要放置在温度为252的水浴中或者是在252的循环空 气中。电池端子的底部离水面的距离至少是15 mm，但不超过25 mm。如果几个电 池在同一个水浴中，电池间的距离至少是25 mm。 6. 试验方法 6.1 容量试验 6.1.1 根据第 5.3 款准备电池。 6.1.2 试验要使用新的并且充满电的电池。按照下述方式进行充电：= 0.1 C10 直到 V14.5 V，然后以 14.5 V 充电 3 小时。 6.1.3 完全充满后，以 IN = 0.1 C10 电流放电大约 10 小时，直到单体电池的端电压降 到 1.8V 或者 12V 电池组的端电压降到 10.8 V。放电期间电流恒定，误差为 1%。 6 CGC/GF004：2007（CNCA/CTS 0004-2008） 注：手动控制放电电流时，如果要保证误差在1%范围内，需要在试验期间进行频繁 调整。 6.1.4 单体电池或电池组的端电压可用自动记录或者使用电压表读数。至少要在计 算的放电时间的25%, 50%和80%的时候记录数据。 Cnom T= （小时） Inom 在此之后，然后取合适的时间间隔记录数据，记录放电到终压Vakh 期间的电压 变化。这些电压值可以用来计算电池的能量效率。 6.1.5 在平均温度 25C 时，未校正的容量 C (Ah)用放电电流（A）和放电时间（小 时）的乘积计算： Ca = Int。 新电池在重复充放电时需要满足以下要求： 第一个循环时 Ca = 0,95 Cnom 5% 第五个循环或之前Ca = Cnom 5% 如果没有达到厂家宣称的额定容量，充放电循环至多再重复5次。 6.1.6 判定： 如果满足下列条件，电池就通过了试验： (i) 在任何头5次充放电循环中，额定容量不小于厂家标明的容量的95%。 (ii) 5个被测样品的容量应在5个样品电池平均容量的5%范围之内（平均容量 是从5个样品的被测容量计算得出）。 6.2 低荷电条件下的充电效率试验 低荷电态下的效率试验可以评估电池对所充电量的放电能力。 6.2.1 循环条件 初循环：根据6.1.2再充电直到100% SOC 放电期间电流要保 以0.1 C10放电到单体电池电压1.8 V (相当于SOC= 0 % )。 持恒定，误差为 3%。 以0.1 C10 (额定C10)再充电直到容量为额定C10容量的50%。充电期间电流要 保持恒定，误差为 3%。 以0.1 C10 (额定C10)放电到单体电池电压1.8 V/cell。放电期间电流要保持恒 定，误差为 3%。 7 CGC/GF004：2007（CNCA/CTS 0004-2008） 根据第三次和第四次的效率值计算平均效率值。 6.2.2 循环持续时间 如果四个循环后效率值仍保持稳定，那么使用第三次和第四次循环时的效率就可 以计算平均效率值。 如果四个循环后效率值不稳定，那么至多再加5个循环直到两个连续值恒定（误 差小于5 %）。 图：低荷电效率实验过程中的循环条件 6.2.3 判定 满足(i),(ii)两项条件，则电池通过试验 (i) 如果测得的效率值在下表所列值的+/- 5%以内 涂膏式极板电池 法拉第效率 能量效率 0.96 0.89 管式极板电池 0.94 0.84 (ii) 3个试验样品所测值的范围应在3个样品电池的平均值+/- 5%范围之间。 6.3 荷电保持能力试验 6.3.1 样品表面保持清洁干燥。 6.3.2 储存时的环境温度为(25 5) 6.3.3 根据 6.1.1 和 6.1.2 进行完全充电 6.3.4 开路储存 60 天。在开始放电前不要进行补充电。 6.3.5 储存后的容量试验 6.3.6 通过以下公式计算荷电保持 8 CGC/GF004：2007（CNCA/CTS 0004-2008） Cr Ca 荷电保持率 ST= 其中 ST Ca 储存前的容量试验中测得的容量 Cr 储存后没有进行补充电时测得的容量 6.3.7 判定： 电池如果满足下列条件即通过试验 (i) 荷电保持率 ST 40% (ii) 2个试验样品所测值的范围在2个样品电池的平均值+/- 5%之间。 6.4 循环耐受试验 本试验是一个加速循环耐受能力试验， 目的是排除不适合用于太阳光伏系统应用 的电池。 6.4.1 标准的容量测试 6.4.2 容量电流标定 对电池进行恒流 I10、恒压（14.4V）充电，电压达到 14.4V 之后，恒压充电 12 小时。此时，电池为完全充电。电池再以 2I10 放电到 10.8V（SOC=0%），搁置 1 小 时后，电池再次进行恒流 I10、恒压（14.4V）充电，直到充电容量等于上一步骤的放 电容量 （此时， SOC100） 连续记录