独立光伏电站铅酸蓄电池的运行管理参数.doc

本文由蓝白红贡献 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。 维普资讯 日 ） ， ） 独 立 光 伏 电站 铅 酸 蓄 电 池 的 运 行 管 理 参 数 陈 慧玲 （ 海 省新 能 源研 究 所 ，青 海 西 宁 青 ） 摘 要 ：合 理设 置独 立 光伏 电站 的蓄 电池运 行 管 理参 数 是保 证 蓄 电池 达 到设 计 寿命 的关键 因素 之一 。对 独立 光 伏 电站 铅 酸蓄 电 池 的过 充保 护 电压 、 过放 保 护 电压 、 放 恢 复 电压 等参 数 的合 理设 置进 行 了探 讨 。 作环 境 温 度 过 为 的 过充 保 护 电压 为 过 放 恢 复 电 压 为 。文 章 还 给 出了 不 同放 电率 的过 放保 护 电 压参 数 。 ， 。 关 键 词 ：光 伏 电站 ；铅 酸 蓄 电 池 ；管 理参 数 设 置 中图 分 类 号 ： 文 献标 志 码 ： 文 章 编 号 ： （ ） （ ， ， ） ： 。 ， 。 。 ： ； ； 在 独立 光伏 发 电系统 中被广 泛使 用 的铅酸 蓄 电池 的耐过 充 电能力 和耐 过放 电能力 较差 ，当蓄 蓄电池被充满时 ， 即达到设定 的过充 电压保护点 ， 控 制器将断开所有光 伏阵列 ， 此后 ， 控制器转入浮充充 电阶段 。 如果蓄 电池过度放 电， 即蓄电池端 电压达 到 系统设定的过放电压保 护点时 ，控制器 又转入均衡 充 电阶段 ： 制器将 接通所有光伏 阵列 ， 蓄电池充 控 给 电池 出现过 充 电或过 放 电时 ，容 易 降低 蓄电池 的 使 用 寿命 ：当蓄 电池 过度 放 电后 未 来得及 充满 又 继续放 电 ，会使 蓄 电池 的容量无 法恢 复 到额定 容 量 ， 会 降低 蓄 电池 的使 用寿命 。 文将就 如何 合 也 本 理设 置独立 光伏 发 电系统 中铅 酸 蓄电池 的运行 管 理参 数 问题 进行 探讨 。 系统控 制方 法 电， 此时系统将停止 给负载供 电。 当蓄电池端 电压达 到系统设定的过放恢 复点时 ，系统一方 面继续 给蓄 电池充 电， 一方面又开始恢 复给 负 载供 电。 从上 述 的控 制方 式 中可 以看 出 ，过 充 电压保 护点 、 放 电压 保护 点 以及过放 恢 复 电压 点等 ， 过 是 防止 蓄 电池 出现过 充 电 、 过放 电 的重要参 数 。 运行 管理 参数设 置分 析 过 充 保 护 电 压 。 独立光伏 电站 通常采用 的控制方式 ： 控制 器设 定 均衡充 电和 浮充充 电 充 电阶段 ， 个 控制器依 据 蓄电池 组端 电压 的变 化 自动控制 多 路太 阳电池 方 阵的依 次接通或断 开。 系统在初次通 电时 ， 蓄电池 即 进 入均衡充 电状 态 ； 控制器设 定多个 充 电电压 控制 过 充 保 护 电压 是 指蓄 电 池 充满 时 的 电压 值 。 该值 的合理选 取是 保证 蓄 电池 使用 寿命 的一 个 重 要参 数 值 。 如果该 值选 取得 过高 ， 将会 出现 蓄 电池 过 充 电现象 ， 充 电会 引发 电池失 水 ， 终导 致 蓄 过 最 点， 在均衡充 电过程 中 ， 电池端 电压将会不断地提 蓄 高而达到 系统设 定 的不 同充电 电压 控制点 ； 制器 控 会切断相应 的光伏 阵列 ， 降低 蓄电池 的充 电电流 ； 到 收 稿 日期 ： 。 作 者简 介 ：陈 慧 玲 （ ）女 ， 研 究 员 ， 事 新 能 源技 术 的研 究 与 应 用 工 作 。 ： 一 ， 副 从 维普资讯 ? ） 电池 干涸 ， 响蓄 电池使用 寿 命 ； 影 如果该 值选 取 得 过低 ， 会使 蓄 电池处 于欠充 电状态 。 电池长 期 处 蓄 池 工 作 环境 温 度 为 时 ，不 同放 电率 的终 止 电压管 理参 数 。 表 时 。 同放 电率 的 终 止 电 压 不 放 电率 。 。 。 。 。 。 】 。 。 。 。 于欠 充 电状况 。 会导 致 电解 液 分层 ， 出现容 量 降 并 低 、极 板 硫酸盐 化 、正极 腐蚀 和长 大 等一 系列 问 题 ， 成蓄 电池使 用 寿命缩 短 。 造 目前 ，大多 数 蓄电池 生产 厂家 提供 的技 术手 册 中建议 ， 在 条件 下 ， 只 电池 充 电 电压 平 每 均不超 过 在此情况 下 的充 电 电流是 小 终 止 电压 时率 电流 。独立 光伏 发 电系统 的充 电方 式是 小 电 流充 电 。 充 电时 间有限 。 且 因此 设定 充 电电压 时应 过 放 恢 复 电 压 略高 于技 术手册 上提供 的要求 。建议 蓄电池 过充 保护单 体 电压设定 在 （ ） 为合适 。 较 过 放 保 护 电 压 过 放恢 复 电压控 制参 数 是蓄 电池 深度 过放 电 后 允许 蓄 电池 可 以再 度 给负 载提 供 电力的一 个控 制参 数 点 。对 于蓄 电池来 说 ， 当深 度放 电后 。 如得 不 到及 时再 充 ， 造 成蓄 电池容 量 损失 ， 会 且难 以恢 复。 在充 电过程 中 有放 电操作 的 蓄 电池 的容 量损 失 最大 。 是 因为 当蓄 电池深 度放 电后 ， 这 会在 电极 板 表面形 成 硫酸 铅结 晶 如果 蓄 电池不 能及 时充 过 放保 护 电压 控制 参数 是 为 了防止铅 酸 蓄 电 池被过度深放 电而设 置的。 该值选取得过低 ， 将导致 铅酸蓄 电池深度放 电 。 致使蓄 电池 的容量无法恢复 ， 影响蓄 电池 的使用 寿命 ； 若该值选取得过高 ， 电池 蓄 不能放 出应 有 的容 量 。 影 响用 户 的供 电 。 会 电， 那么 硫酸 铅结 晶就不 能还原 ， 此 时蓄 电池仍 若 在放 电 ， 则硫 酸铅 结 晶颗 粒将增 大 。 最终 导致无 法 在设 定过放保 护电压值 时 。 根据蓄 电池 的放 要 电电流 的大小来决定合适 的电压值 。根据 电化学极 化 的原理 ， 较大 电流放 电时 蓄电池 的极 化较 大 而 较小电流放 电时 蓄电池的极化小 。 同一放电终止 在 电压 ， 以较 大 电流 放 电 ， 电池所 能放 出的容量 就 蓄 少， 所参 加反应 的活性物质就少 ： 以较 小 电流放 电 ， 蓄电池所 能放 出的容量就多 ， 参加反 应 的活性 物 所 质就多 。 参加反应 的活性物质多 ， 电池的放 电深度 蓄 还 原 ， 成 蓄 电池 寿命 缩 短 。因此 。 造 深度 放 电的蓄 电池 ， 须充 满后 才 能再放 电。 必 有 人 曾做 过 试 验 在 环境 温 度 的条 件 下 ， 放 完 电 的蓄 电池 分别 以 （ 。 和 将 。 ） （ 。 给 蓄 电池 充 电 蓄 电池 单体 电压 达 到 。 ） 当 时 ， 入 蓄 电池 的电量 约为 额定 容量 的 ； 充 当 蓄 电池 单体 电压达 到 时 充入 蓄电池 的电 量 约为额定容 量 的 。因此 ， 蓄 电池深 度放 电 在 就深 ， 这样 蓄电池 的使 用寿命会 随放 电深度 的加 深 而缩短 。从另一个角度看 ， 蓄电池放 电时 ， 活性物质 反应 由极板 表面逐渐 向极板 中间部位渗 透 ， 当放 电 电流大 时 ， 活性物质 反应沿极板 厚度方 向的作用 深 度有限 ， 这样 不至 于使 得 中间部 位 的活 性物质参 与 反应 ； 当放 电电流小 时 ， 在整个极板厚度 内 的 后 ，蓄 电池 的单 体 电压 至少恢 复 到 以上 系统 才可 以再 次 给负 载提供 电力供 应 。 结 论 不 同 厂 家 生 产 的 蓄 电池 的 技 术 参 数 不 尽 相 同 。 进 行光 伏 电站设 计 时 ， 根据 不 同的 蓄电池 在 要 分布较均匀 ， 反应深度深 ， 使得极板 中间部位 的活性 物质也参 与了反应 ， 而使用于 导 电的活性物质 被 从 产 品来 合 理设 定 蓄 电池 的运 行 管理参 数 同时还 要考 虑 蓄电池 的实际使 用环 境 等 因素 最 大 限度 地 延 长 蓄电池 的使 用 寿命 。 参考文献 ： 包 仃 谢 也池 小 电 流 放 电 终 止 电 确 定 【 的 也 池 ， （ ： ） 破坏 ， 响蓄电池的使用 寿命 。 影 在 光 伏 电站实 际运 行 中 ，蓄电池 的充 放 电流 值 都较 小 ， 般 以 小 时率 ， 至 以更 低 的 一 甚 小时率 放 电 。 目前 蓄 电池厂 家提 供 的都是 在标 准 温度 （ ） ， 时 率放 电 的设 计参 数 下 以 小 显 王 箱 芬 ！ 再畅 海半 ， 伏 发 电 系 统 【 影 响 蔷 电 李 葱甜 比 】 池 寿 命 索 分 析 葺电 池 ， ： （） 然按 照 此 条件 下 来设 定 终 止 电压 值 是 不合 适 的 。 因此在 系 统设计 时要求 蓄 电池厂 家提 供不 同放 电 率下推 荐 的终 止 电压 。 为某 厂家推 荐 的 电 表 蓄 仕 消 蚶 铅 酸 藩 电池 浮 觅电 压 的 选 择 与 控 制 通 技 术 ， ： 乜源 （） 1本文由蓝白红贡献 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。 维普资讯 日 ） ， ） 独 立 光 伏 电站 铅 酸 蓄 电 池 的 运 行 管 理 参 数 陈 慧玲 （ 海 省新 能 源研 究 所 ，青 海 西 宁 青 ） 摘 要 ：合 理设 置独 立 光伏 电站 的蓄 电池运 行 管 理参 数 是保 证 蓄 电池 达 到设 计 寿命 的关键 因素 之一 。对 独立 光 伏 电站 铅 酸蓄 电 池 的过 充保 护 电压 、 过放 保 护 电压 、 放 恢 复 电压 等参 数 的合 理设 置进 行 了探 讨 。 作环 境 温 度 过 为 的 过充 保 护 电压 为 过 放 恢 复 电 压 为 。文 章 还 给 出了 不 同放 电率 的过 放保 护 电 压参 数 。 ， 。 关 键 词 ：光 伏 电站 ；铅 酸 蓄 电 池 ；管 理参 数 设 置 中图 分 类 号 ： 文 献标 志 码 ： 文 章 编 号 ： （ ） （ ， ， ） ： 。 ， 。 。 ： ； ； 在 独立 光伏 发 电系统 中被广 泛使 用 的铅酸 蓄 电池 的耐过 充 电能力 和耐 过放 电能力 较差 ，当蓄 蓄电池被充满时 ， 即达到设定 的过充 电压保护点 ， 控 制器将断开所有光 伏阵列 ， 此后 ， 控制器转入浮充充 电阶段 。 如果蓄 电池过度放 电， 即蓄电池端 电压达 到 系统设定的过放电压保 护点时 ，控制器 又转入均衡 充 电阶段 ： 制器将 接通所有光伏 阵列 ， 蓄电池充 控 给 电池 出现过 充 电或过 放 电时 ，容 易 降低 蓄电池 的 使 用 寿命 ：当蓄 电池 过度 放 电后 未 来得及 充满 又 继续放 电 ，会使 蓄 电池 的容量无 法恢 复 到额定 容 量 ， 会 降低 蓄 电池 的使 用寿命 。 文将就 如何 合 也 本 理设 置独立 光伏 发 电系统 中铅 酸 蓄电池 的运行 管 理参 数 问题 进行 探讨 。 系统控 制方 法 电， 此时系统将停止 给负载供 电。 当蓄电池端 电压达 到系统设定的过放恢 复点时 ，系统一方 面继续 给蓄 电池充 电， 一方面又开始恢 复给 负 载供 电。 从上 述 的控 制方 式 中可 以看 出 ，过 充 电压保 护点 、 放 电压 保护 点 以及过放 恢 复 电压 点等 ， 过 是 防止 蓄 电池 出现过 充 电 、 过放 电 的重要参 数 。 运行 管理 参数设 置分 析 过 充 保 护 电 压 。 独立光伏 电站 通常采用 的控制方式 ： 控制 器设 定 均衡充 电和 浮充充 电 充 电阶段 ， 个 控制器依 据 蓄电池 组端 电压 的变 化 自动控制 多 路太 阳电池 方 阵的依 次接通或断 开。 系统在初次通 电时 ， 蓄电池 即 进 入均衡充 电状 态 ； 控制器设 定多个 充 电电压 控制 过 充 保 护 电压 是 指蓄 电 池 充满 时 的 电压 值 。 该值 的合理选 取是 保证 蓄 电池 使用 寿命 的一 个 重 要参 数 值 。 如果该 值选 取得 过高 ， 将会 出现 蓄 电池 过 充 电现象 ， 充 电会 引发 电池失 水 ， 终导 致 蓄 过 最 点， 在均衡充 电过程 中 ， 电池端 电压将会不断地提 蓄 高而达到 系统设 定 的不 同充电 电压 控制点 ； 制器 控 会切断相应 的光伏 阵列 ， 降低 蓄电池 的充 电电流 ； 到 收 稿 日期 ： 。 作 者简 介 ：陈 慧 玲 （ ）女 ， 研 究 员 ， 事 新 能 源技 术 的研 究 与 应 用 工 作 。 ： 一 ， 副 从 维普资讯 ? ） 电池 干涸 ， 响蓄 电池使用 寿 命 ； 影 如果该 值选 取 得 过低 ， 会使 蓄 电池处 于欠充 电状态 。 电池长 期 处 蓄 池 工 作 环境 温 度 为 时 ，不 同放 电率 的终 止 电压管 理参 数 。 表 时 。 同放 电率 的 终 止 电 压 不 放 电率 。 。 。 。 。 。 】 。 。 。 。 于欠 充 电状况 。 会导 致 电解 液 分层 ， 出现容 量 降 并 低 、极 板 硫酸盐 化 、正极 腐蚀 和长 大 等一 系列 问 题 ， 成蓄 电池使 用 寿命缩 短 。 造 目前 ，大多 数 蓄电池 生产 厂家 提供 的技 术手 册 中建议 ， 在 条件 下 ， 只 电池 充 电 电压 平 每 均不超 过 在此情况 下 的充 电 电流是 小 终 止 电压 时率 电流 。独立 光伏 发 电系统 的充 电方 式是 小 电 流充 电 。 充 电时 间有限 。 且 因此 设定 充 电电压 时应 过 放 恢 复 电 压 略高 于技 术手册 上提供 的要求 。建议 蓄电池 过充 保护单 体 电压设定 在 （ ） 为合适 。 较 过 放 保 护 电 压 过 放恢 复 电压控 制参 数 是蓄 电池 深度 过放 电 后 允许 蓄 电池 可 以再 度 给负 载提 供 电力的一 个控 制参 数 点 。对 于蓄 电池来 说 ， 当深 度放 电后 。 如得 不 到及 时再 充 ， 造 成蓄 电池容 量 损失 ， 会 且难 以恢 复。 在充 电过程 中 有放 电操作 的 蓄 电池 的容 量损 失 最大 。 是 因为 当蓄 电池深 度放 电后 ， 这 会在 电极 板 表面形 成 硫酸 铅结 晶 如果 蓄 电池不 能及 时充 过 放保 护 电压 控制 参数 是 为 了防止铅 酸 蓄 电 池被过度深放 电而设 置的。 该值选取得过低 ， 将导致 铅酸蓄 电池深度放 电 。 致使蓄 电池 的容量无法恢复 ， 影响蓄 电池 的使用 寿命 ； 若该值选取得过高 ， 电池 蓄 不能放 出应 有 的容 量 。 影 响用 户 的供 电 。 会 电， 那么 硫酸 铅结 晶就不 能还原 ， 此 时蓄 电池仍 若 在放 电 ， 则硫 酸铅 结 晶颗 粒将增 大 。 最终 导致无 法 在设 定过放保 护电压值 时 。 根据蓄 电池 的放 要 电电流 的大小来决定合适 的电压值 。根据 电化学极 化 的原理 ， 较大 电流放 电时 蓄电池 的极 化较 大 而 较小电流放 电时 蓄电池的极化小 。 同一放电终止 在 电压 ， 以较 大 电流 放 电 ， 电池所 能放 出的容量 就 蓄 少， 所参 加反应 的活性物质就少 ： 以较 小 电流放 电 ， 蓄电池所 能放 出的容量就多 ， 参加反 应 的活性 物 所 质就多 。 参加反应 的活性物质多 ， 电池的放 电深度 蓄 还 原 ， 成 蓄 电池 寿命 缩 短 。因此 。 造 深度 放 电的蓄 电池 ， 须充 满后 才 能再放 电。 必 有 人 曾做 过 试 验 在 环境 温 度 的条 件 下 ， 放 完 电 的蓄 电池 分别 以 （ 。 和 将 。 ） （ 。 给 蓄 电池 充 电 蓄 电池 单体 电压 达 到 。 ） 当 时 ， 入 蓄 电池 的电量 约为 额定 容量 的 ； 充 当 蓄 电池 单体 电压达 到 时 充入 蓄电池 的电 量 约为额定容 量 的 。因此 ， 蓄 电池深 度放 电 在 就深 ， 这样 蓄电池 的使 用寿命会 随放 电深度 的加 深 而缩短 。从另一个角度看 ， 蓄电池放 电时 ， 活性物质 反应 由极板 表面逐渐 向极板 中间部位渗 透 ， 当放 电 电流大 时 ，