光伏蓄电池培训

1光伏蓄电池培训成都旭双太阳能科技有限公司光伏项目部2铅酸蓄电池3碱性蓄电池锂离子电池镍氢蓄电池超级电容器4碱性蓄电池：组成：正极板为氢氧化镍，负极板为镉，电解液为氢氧化钾水溶液加适量的氢氧化锂；特点：1.对过冲电和过放电的耐受能力强，反复深放对蓄电池的寿命无太大影响，高负荷和高温条件下仍然有很高的效率，循环寿命强；2.内阻大，输出电压低，价格有点高；锂离子蓄电池：组成：正极板为活性化合物组成(LiCoO2)，负极板为特殊分子机构的石墨;特点：1.具有高容量、质量轻、无记忆等优点；2.价格昂贵；5镍氢电池：组成：氢氧化镍为正极、储氢合金为负极、隔膜纸、电解液、钢壳、顶盖、密封圈等特点：1.功率大、重量轻、寿命长，具有良好的过充电和过放电性能；2.缺点随着容量的增加，自放电效应也不断加剧，放置一个月的电量会减少到原有的50%以下，过高的温度会加速自放电；超级电容器是介于传统电容器和蓄电池之间的新型储能装置，具有功率密度大、容量大、使用寿命长、免维护、经济环保等优点1、税控机、税控加油机、真空开关、智能表、远程抄表系统、仪器仪表、数码相机、掌上电脑、电子门锁、程控交换机、无绳电话等的时钟芯片、静态随机存贮器、数据传输系统等微小电流供电的后备电源。2、智能表（智能电表、智能水表、智能煤气表、智能热量表）作电磁阀的启动电源3、太阳能警示灯，航标灯等太阳能产品中代替充电电池。4、手摇发电手电筒等小型充电产品中代替充电电池。5、电动玩具电动机、语音IC、LED发光器等小功率电器的驱动电源。6一、光伏发电系统对储能蓄电部件的基本要求二、铅酸蓄电池的基本结构三、铅酸蓄电池的工作原理及概念四、铅酸蓄电池的使用及安装注意事项7光伏发电系统对储能蓄电部件的基本要求：自放电率低；使用寿命长；深放电能力强；充电效率高；少维护或免维护；工作温度范围宽；价格低廉。8二.铅酸蓄电池的基本结构9铅酸蓄电池内部结构示意图1011正极板：正极板是指蓄电池的阳极板，时是发生氧化反应的电极。它是以结晶紧密、疏松多空的二氧化铅作为存储电能的活性物质（红褐色），电池的每个单元也分正极和负极，阳极是放电时的负极，充电时的正极。负极板：负极板是蓄电池的阴极，是发生还原反应的电极。它是以海绵状的金属铅作为存储电能的物质（深灰色）。负极板是放电时的正极，充电时的负极。电解质：铅酸电池的电解液是稀硫酸溶液；胶体蓄电池的电解质是一定浓度的硫酸和硅凝胶的胶体电解质。电解质在铅酸电池中的作用是：参加电化学反应，传到溶液的正负离子，扩散极板在反应时产生的温度。电解质是影响电池容量和寿命的主要因素。隔板：隔板分为玻璃纤维隔板、微孔橡胶隔板、塑料隔板等。作用是吸收电解液，并将正负极板隔开而互不短路。隔板可以防止极板的弯曲和变形，防止活性物质的脱落，降低电池的内阻。跨桥：作用是并联电池的单体的所有正负极，确保电池的容量并传到电流，材料为耐腐蚀铅合金。此外还有安全阀、接线端子、电池槽、盖。12铅酸电池常用技术术语蓄电池容量：处于完全充电状态下的铅酸蓄电池在一定的放电条件下，放电到规定的终止电压时所给出的电量称为电池容量，以符号C表示。常用单位是安时（Ah）。通常在C的下角表明放电时率，如表示是10小时率的放电容量。放电率：根据蓄电池放电电流的大小，放电率分为时间率和电池率。时间率是指在一定的放电条件下，蓄电池放电到终了电压时间的长短。常用时率和倍率表示，根据IEC标准，放电的时间率有20小时率、10小时率、5小时率、3小时率、1小时率、0.5小时率等。电池的放电倍率越高，放电电流越大，放电时间就越短，放出的相应容量越少。终止电压：蓄电池放电过程中，电压下降到不宜再放电时（非损伤放电）的最低电压。一般10小时率和3小时率放电的终止电压为每个单体1.8V，1小时率的终止电压为每单体1.75V。电池电动势：蓄电池的电动势在数值上等于蓄电池到稳定时的开路电压。浮充寿命：蓄电池在规定的浮充电压和环境下，蓄电池寿命终止时浮充运行的时间循环寿命：蓄电池经历一次充电和放电，称为一个循环（一个周期）。在一10C13定放电条件下，电池使用至某一容量规定值之前，电池承受的循环次数，成为循环寿命。过充电寿命：指采用一定的充电电流对蓄电池进行连续过充电，一直到蓄电池寿命终止时所能承受的过充时间。其寿命终止条件一般设定在容量低于10小时率额定容量的80%。自放电率：蓄电池在开路状态下的储存期内，由于自放电而引起活性物质损耗，每月或每天容量降低的百分数成为自放电率。自放电率是衡量蓄电池的储存性能。比能量：指电池单位质量或单位体积所能输出的电能，单位分别为Wh/kg或Wh/L。比能量是综合性的指标，它放映蓄电池的质量水平，常用来比较不同厂家生产的蓄电池，对太阳能光伏发电系统设计非常重要。14铅酸蓄电池的分类：按蓄电池极板结构分类，有形成式、涂膏式和管式蓄电池；按产品结构形式分类，有开口式和阀控密封免维护式和阀控密封胶体式蓄电池等几种；按蓄电池维护方式分类，有普通式、少维护式、免维护式蓄电池；按用途方式分类，有起动用、动力用、固定型、其他类。15按我国有关标准规定主要蓄电池系列储能用蓄电池（类型代码为CN）：主要用于风力、水力发电电能储存。起动式蓄电池（类型代码为Q）：主要用于汽车、拖拉机、柴油机、船舶等起动和照明。固定型防酸式蓄电池（类型代码为GF）：主要用于通讯、发电厂、计算机系统作为保护、自动控制的备用电源。牵引型蓄电池（类型代码为D）：主要用于各种蓄电池车、叉车、铲车等动力电源。铁路客车用蓄电池（类型代码为T）：主要用于铁路客车照明和车上电器设备。内燃机车用蓄电池（类型代码为N）：主要用于内燃机车启动和照明用。摩托车蓄电池（类型代码为M）：主要用于各种规格摩托车启动和照明。航空用蓄电池（类型代码为HK）：主要用于飞机启动、照明、通信。潜艇用蓄电池（类型代码为JC）：用于潜艇水下航行的动力、照明、电器设备。坦克用蓄电池（类型代码为TK）用于坦克的启动、用电设备、照明。矿灯用蓄电池（类型代码为K）：供井下矿工安全帽上的矿灯照明。航标用蓄电池（类型代码为B）：航道夜间航标照明。其他用途电池：大小容量不一，放电率多样，如摄像机、闪光灯、风力发电电能储存等。16蓄电池的命名：我国铅酸电池的型号分为三段，其安排和含义如下：第一部分为数字，表示蓄电池内部串联单体个数，当单体数为一时，可以省略；第二部分为汉语拼音，表示蓄电池的类型以及特征；第三部分为数字，表示蓄电池的额定容量，一般指10h率或者20h率容量。17单体电池串联数电池用途功能额定容量铅酸电池的名称组成例如：6QA-120表示6个单体电池串联，标称电压为12V，启动用蓄电池，装有干荷电式极板，20小时率额定容量为120Ah.181.6-GFMJ-1202.GFM-800?问题：196-GFMJ-120：表示有6个单体电池，标称电压为12V，固定式阀控密封型胶体蓄电池，20小时率额定容量为120Ah。GFM-800：表示有1个单体电池，标称电压为2V，固定式阀控密封型蓄电池，20小时率额定容量为800Ah。答案：20铅酸蓄电池的工作原理21任何两种具有差异性的导电体与电解质均可以组成简单的电池。以二氧化铅为活性材料组成的正极与以海绵铅为活性材料组成的负极插入稀硫酸电解液中，可产生2.1V左右的电压。22铅酸电池的充放电原理23阀控式密封铅酸蓄电池在充放电过程中的化学反应如下：PbO2+2H2SO4+PbPbSO4+2H2O+PbSO4放电充电（正极）（电解液）（负极）（正极）（正极）（电解液）24铅酸电池的氧循环原理密封原理示意图过充（正极）H2OO2扩散充电（负极）PbSO4Pb+（O2）同H2SO4反应反应PbO氧循环原理图（GasRecombination）（（HH22OO111///222OOO222HH22OO））25蓄电池实现密封的电化学反应原理正极板反应（产生氧气）2H2OO2+4H++4e氧气通过隔板移向负极板表面26负极板反应2Pb+O2PbO2氧气与海绵状铅发生反应2PbO2+2H2SO42PbSO4+H2O氧化铅与电解液发生反应2PbSO4+4H++4e2Pb+2H2SO4硫酸铅的还原负极板总反应O2+4H++4e=H2O27铅酸电池的两大类技术AGM技术:美国的EXIDE、GNB、C&D；日本的YUASA、GSGel技术:德国Sonnenshein；意大利FIAMM28铅酸电池的优点和缺点优点缺点免维护不能以放电状态存放浮充后寿命适中能量密度相对较低高比容量与密封镉镍电池相比循环寿命较低充电效率高不正确的充电方式或在不合适的温度下操作会使电池降温与镉镍电池相比无“记忆”效应与传统的铅酸电池相比对高低温环境更敏感“充电程度”常可以通过测量电压决定造价低从小单体（2V）到48V的大电池都有用29铅酸电池的开路电压：铅酸蓄电池开路电压是温度和电解液密度的函数：30蓄电池充电过程电压变化:31蓄电池充电过程中的电压：32蓄电池放电过程中的电压的变化：33蓄电池的放电特性曲线：34蓄电池容量与温度的关系：35蓄电池充电曲线36蓄电池充电方式：恒（电）压充电：当环境温度为21℃～32℃时，放电结束的蓄电池以恒定电压2.35V/单体～2.45V/单体进行充电，充电时间一般16h以上或者3h内蓄电池充电电流没有明显变化，认为充电结束。恒压充电过程中，起始充电电流非常大，随充电的进行充电电流将逐步减小，直至无明显变化。恒（电）流充电：当环境温度为21℃～32℃时，放电结束的蓄电池以恒定电流0.05C～0.25C（A）进行充电，但充电量为放电量的120%左右时，认为充电结束。恒流充电过程中，充电电压随充电的进行逐步增加，直至无明显变化。恒（电）压限（电）流充电：当环境温度为21℃～32℃时，放电结束的蓄电池以恒定电压2.35V/单体～2.45V/单体，限定（最大）电流0.25C进行充电，充电时间一般16h以上或者3h内蓄电池充电电流没有明显变化。37不同初始电流的恒压限流充电曲线3839充电电压与温度的关系曲线40蓄电池自放电随温度的变化41蓄电池的寿命：20%循环寿命80%循环寿命不同放电深度下蓄电池寿命42寿命与温度的关系43影响蓄电池寿命因素：深度放电；放电速率；外界的温度；局部放电；高温储存。44蓄电池运输：蓄电池在运输过程中，产品不得受到剧烈机械冲撞、曝晒、雨淋、不得倒置、谨防短路；蓄电池在装卸过程中，产品应轻放，严防摔掷翻滚、重压——保护蓄电池的外壳不在外力作用下遭到破坏。蓄电池码放的时候，一般要求中、大密性蓄电池不超过4层，小型密封铅酸蓄电池不超过6层。蓄电池在串、并联使用的过程中（成组使用），不同容量、不同厂家、开路电压差别较大的蓄电池严禁连接在一起使用，尽量保证蓄电池的均衡性，保证蓄电池的使用寿命。有条件的话，也可以测量蓄电池的内阻，保证整组蓄电池的内阻差别不超过20%。连接线使用多，要贯彻“多串少并，先串后并”原则。蓄电池间的连接线应尽可能短,以减小蓄电池使用过程中的电压降。蓄电池输出电压的变化是按照自身规律变化的，其提供给电机的电压越高，恒功率下，输出电流就会越小，对蓄电池寿命就越有利。若连接线过长，连接线上的压降就会越大，提供电机的电压就会越低，不利于蓄电池的使用。同理，连接线应尽量选用铜芯电线或者铜排——铜的电导率远远高于铁、铝以及其他合金，铜连接件的横截面积越大，电导越佳，连接件上的压降越小。45一般要求蓄电池间连接导线电压降(两极柱根部测量)在1h率大电流放电时为10mV，连接导线有材质(电阻率)、长度和截面三个因素，当选材电阻率、长度(安装位置)固定后，截面积可参考下式计算：Se=（I×ρ×L）/ΔU式中：Se——连接线截面积（mm2）；ΔU——0.01V；I——1h率放电电流（A）；ρ——金属电阻率（Ω•mm2/m）；L——连线长度（两极柱中心矩）（m）。在蓄电池的安装过程中，应使用绝缘工具，防止不小心短接正负