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設計離網光伏發電系統

今天想跟大家聊聊太陽能光伏系統中的儲能電池, 在光伏系統中主要用的儲能電池是鉛酸蓄電池。

鉛酸蓄電池的儲能方式是將電能轉換為化學能,

需要時再將化學能轉換為電能。 鉛酸蓄電池正極材料是氧化鉛, 負極是鉛, 而電解液主要是稀硫酸。

太陽能光伏系統對儲能蓄電池部件的基本要求是:

1. 自放電率低;

2. 使用壽命長;

3. 深放電能力強;

4. 充電效率高;

5. 少維護或者免維護;

6. 工作溫度範圍寬;

7. 價格低廉。

鉛酸蓄電池能滿足以上全部要求, 所以光伏系統中經常使用鉛酸蓄電池。

我們來看看鉛酸蓄電池的工作原理。

鉛酸蓄電池的工作過程就是通過電化學反應將電能轉化為化學能, 再將化學能轉化為電能的過程, 其中化學反應過程如下:

鉛酸蓄電池在充電和放電過程中的可逆反應理論上比較複雜, 目前公認的是"雙硫酸化理論"。 該理論的含義為鉛酸蓄電池在放電後,

兩電極的活性物質和硫酸發生反應作用, 均轉變為硫酸化合物-硫酸鉛;充電時又恢復為原來的鉛和二氧化鉛。

我們再來瞭解一些鉛酸蓄電池的基本概念:

(1) 自放電。 蓄電池的能量未通過外電路放電而自行減少, 這種能量損失的現象叫自放電。

(2) 活性物質。 在蓄電池放電時發生化學反應從而產生電能的物質, 或者說是正極和負極存儲電能的物質統稱為活性物質。

(3) 放電深度。 放電深度是指蓄電池在某一放電速率下, 電池放電到終止電壓時實際放出的有效容量與電池在該放電速率的額定容量的百分比。 放電深度和電池迴圈使用次數關係很大, 放電深度越大, 迴圈使用次數越少;放電深度越小,

迴圈使用次數越多。 經常使電池深度放電, 會縮短電池的使用壽命。

(4) 極板硫化。 在使用鉛酸蓄電池時要特別注意的是:電池放電後要及時充電, 如果蓄電池長時期處於虧電狀態, 極板就會形成PbS04晶體, 這種大塊晶體很難溶解, 無法恢復原來的狀態, 將會導致極板硫化無法充電。

(5) 相對密度。 相對密度是指電解液與水的密度的比值。 相對密度與溫度變化有關, 25℃時, 充滿電的電池電解液相對密度值為1.265g/m³, 完全放電後降至1.120g/m³。 每個電池的電解液密度都不相同, 同一個電池在不同的季節, 電解液密度也不一樣。 大部分鉛酸蓄電池的密度在1.1~1.3g/m³範圍內, 充滿電之後一般為1.23~1.3g/m³。

希望各位讀者朋友讀完以上內容對蓄電池有一個基本的概念了。

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