蚌埠市政太阳能路灯厂家

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太阳能路灯蓄电池实际能量为一定放电条件下的实际容量CR与平均工作电压UR的乘积，实际中，常用比能量来比较不同的莆电池系列。比能量是蓄电池单位质量或单位体积所能输出的电能。比能量也有理论比能量和实际比能量之分。前者指lkg蓄电池反应物质完全放电时理论上所能输出的能量；后者为lkg蓄电池反应物质所能输出的实际能量。由于各种因素的影响，蓄电池的实际比能量远小于理论比能量<实际比能量和理论比能量)式中，Ku为电压效率；iCR为反应效率；为质景效率。电压效率是指蓄电池的工作电压U与电动势E的比值。蓄电池放电时，由于电化学极化、浓差极化和欧姆压降，工作电压小于电动势，4反应效率表示活性物质的利用率。效率为蓄电池中存在一些不参加成流反应但又是必须要的物质与活性物质的比值。一般希望减小前者物质所占比例，提高后者所占比例。⑥蓄电池功率与比功率，蓄电池的功率是指蓄电池在一定放电制度下，单位时间内所给出能量的大小，单位为W(瓦）或kW(千瓦）。单位质量蓄电池所能给出的功率称为比功率，单位为W/kg或kW/kg。比功率也是蓄电池重要的性能指标之一。蓄电池比功率越大，表示可以承受的放电电流越大。瘩电池的比能最和比功率性能是光伏发电系统进行蓄电池选型时的重要参数。因为蓄电池要与光伏电池阵列和用电负载装置相匹配。最终确定选用蓄电池的类型时还要考虑质量、体积、比能量、使用的温度范围和价格等因素。⑦蓄电池的褕出效率蓄电池的输出效率也称为充电效率。光伏发电系统中的蓄电池是一个能貴储存器，充电时把光伏阵列发出的电能转变为化学能储存起来，放电时再把化学能转变为电能输出供用电器使用。光伏发电系统所选择的蓄电池应为可逆的蓄电池。实际的蓄电池都不能作为理想的储能器，在工作过程中必有一定的能量消耗，通常用容量输出效率和能里输出效率来表示。容最输出效率V——指蓄电池放电时输出的电量与充电时输人的电量之比，即式中，Cdi，为放电时输出的电童；Cth为充电时输人的电量。影响蓄电池容量输出效率的主要因素是蓄电池内部的各种负反应，如当蓄电池充电时，有一部分电量消耗在水的分解上；同时，由于蓄电池内部的自放电电极活性物质的脱落、活性物质结块、孔率收缩等也会降低容景输出，因此，充人的电量难以全部输出。能童输出效率——也称为电能效率，指蓄电池放电时输出的能量与充电时输人的能最之比，为放电时输出的能量;为充电时输人的能量。影响能童输出效率的主要原因是蓄电池存在的内阻。内阻使充电电压增加，放电电压降低，并且内阻消耗的这部分能以热的形式释放。光伏发电系统中要特别注意蓄电池的散热。



太阳能路灯蓄电池基本特性，蓄电池的基本特性直接影响光伏发电系统，配有蓄电池的光伏发电系统的运行特性很大程度t由蓄电池的特性所决定。掌捤好蓄电池的基本特性是对光伏发电系统有效使用的另一前提条件。①蓄电池的自放电，蓄电池的自放电是指蓄电池在独立存贮期间容量逐渐减少的现象。蓄电池在不带任何负荷时由于自放电而使容量损失，直至容量为零。由于负极活性物质多为活泼的金属粉末电极，在电解液中其电势常比氢电势更负，可发生转换氢气的化学反应，因此自放电通常发生在蓄电池的负极。例如，若在电极中存在着比氢电势低的金属杂质，这些杂质与负极活性物质能够组成腐蚀性微蓄电池，结果负极h的金属自溶解，并相伴有氢气析出，从而使容童减少。同样，若在电解液中存在杂质，它起着同样的不利作用。另一方面，正极的自放电不大。但是正极为强氧化剂，如果在电解液中或隔膜h存在易于被氧化的杂质，也会引起正极活性物质的还原，从而减少容最。蓄电池能用充电方法恢复容量。一般情况下，碱性蓄电池的电荷保持能力优于酸性蓄电池。②使用寿命，蓄电池的有效寿命期限称为使用寿命。当蓄电池发生内部短路或外部损坏而不能使用.使蓄电池使用失效，这时蓄电池的使用寿命终止。蓄电池的使用寿命包括使用期限和使用周期。使用期限指包括蓄电池存放时间在内的蓄电池可供使用的时间；使用周期则指蓄电池可以重复使用的次数。例如典型碱性蓄电池寿命规定：在环境温度20士5°C下，全充全放的循环次数大于900次；采用浮充方式时，使用寿命可达15～20年。光伏发电系统中的蓄电池使用寿命是光伏系统寿命的决定因素。蓄电池每经受一次全充电和全放电过程称之为一个周期或一个循环。蓄电池的寿命有效期限包括所经受的循环寿命。若以循环方式来考核寿命，目前常用的蓄电池中，锌银蓄电池寿命最短，一般只有30～500次；铅酸蓄电池为300～500次；碱性镉镍蓄电池最长，为500～1000次循环。蓄电池寿命结束的主要原因分为两种：一是其容量逐渐下降。引起容量衰退的主要因素有：蓄电池内部的活性物质晶型改变，活性物质膨胀和脱落，蓄电池骨架或基板腐蚀等》二是内部短路，比如隔膜物质的降解老化而穿孔，活性物质的脱落和膨胀使两极短接，充电过程中生成枝晶穿透隔膜等都可能引起蓄电池内部短路。③蓄电池的运行方式，根据光伏发电系统使用要求，可将多个同塑号蓄电池串联、并联或串并联构成蓄电池组。蓠电池组主要有三种方式运行：循环充放电制、定期浮充制和连续浮充制。



①太阳能路灯蓄电池的充电，充电是蓄电池得以可持续工作的重要手段，也是独立光伏发电系统得以持续工作的必备条件。充电设备和充电技术是做好充电工作的重要技术基础。传统的充电方式可分为恒流充电、恒压充电及其他变型。恒流充电，恒流充电方式是一直以恒定不变的电流进行充电，该电流采用控制充电器的办法来达到。这种通过控制充放电器维持电流的方法操作简单、方便，易于做到。该充电方法特别适合于由多个蓄电池串联的蓄电池组。要使蓄电池放电慢，且其容量易于恢复，最好采用这种小电流长时间的充电模式。恒流充电方式的不足是：开始充电阶段恒流值比可充值小，在充电后期恒流值又比可充值大；整个充电时间长，析出气体多，对极板冲击大，能耗高，充电效率不超过65%,—般免维护的蓄电池不宜于使用此方法?由于这个缺点，实际中已很少使用这种方法，除非蓄电池需要长时间小电流进行活化充电。这种充电方法的充电时间一般在15小时以上。分段恒流充电是恒流充电的一种变型。该方法是在充电后期把电流减小，以避免充电后期电流过大。通常择照光伏发电系统的要求以及蓄电池的特性来确定充电电流的大小、时间、转换电流的时刻以及充电终止的判断依据等。恒压充电，该法主要针对每只单体蓄电池以某一恒定电压进行充电。充电初期电流非常大，随着充电进行，电流逐渐减小，在充电终期只有很小的电流通过。此方法较简单，充电过程中不需要调整电流。充电过程中析气量小，充电时间短，能耗低，充电效率可达80%。如充电电压选择得当，可在数小时内完成充电。其缺点是：在充电初期，如果蓄电池放电深度过深，充电电流会很大，不仅危及充电器的安全，蓄电池也可能因过流而受到损伤；另一方面，如果充电电压选择过低，后期充电电流又过小，充电时间过长，不适宜串联数量多的蓄电池组充电；同时，蓄电池端电压的变化很难补偿，充电过程中对低电压蓄电池的完全充电也很难完成。恒电压充电一般应用在蓄电池组电压较低的场合。恒压限流，采用恒压限流的方法主要为补救恒压充电的缺点。在光伏系统的充放电器与蓄电池之间串联一个电阻。当电流大时，其上的电压降也大，从而减小了充电压；当电流小时，由T电阻I:的电压降也很小，充电器输出电压降损失就小。这样就自动调整了充电电流，使之不超过某个限度，充电初期的电流得到控制。该方法的缺点是串连电阻将消耗部分电能。.快速充电，快速充电一般是使电流以脉冲方式输给蓄电池，并随着充电时间的延续，蓄电池有一个时间的大电流放电，使其电极去极化。它能在短时间内将蓄电池充足电，既不用恒流大电流，也不用较高的恒定电压，后两者都会使蓄电池很快升温，损伤电极和浪费电能。快速充电由专用的充电器提供脉冲电流，它能保证充电时既不产生大量气体又不发热，从而达到缩短充电时间的目的。快速充电是光伏发电系统中充电的主要模式之一。



蓄电池种类及其工作原理，常用蓄电池一般分为酸性蓄电池和碱性蓄电池两大类。而随着电储能技术的发展，越来越多的储能方式产生，如超导储能、超级电容储能、燃料电池等。根据光伏发电系统的实际使用情况，与之配用的常见蓄电池一般有三种：铅酸蓄电池、镉镍蓄电池及其他现代蓄电装置。酸性蓄电池结构及原理，凡是以呈酸性水溶液作为电解质的蓄电池统称为酸性蓄电池。其中，以铅酸蓄电池应用最为普遍。典型铅酸蓄电池由正、负极板，电解液和电解梢组成，其基本结构如图6.3所示[23。其中，正极板的活性物质是二氧化铅（Pb02)，负极板的活性物质是灰色海绵状的金属铅（Pb)，电解液是浓度为27%～37%的硫酸水溶液。将金属插人含有金属盐的溶液中时，由于荷电粒子在两相之间的转移而产生了一定的界面电位差，这就形成了铅酸蓄电池的电极电位。 图6.3铅酸蓄电池基本外形结构具体来说，在番电池中注入一定浓度的电解液1.机壳,2.面板,3.正极性接线柱，后，正极板活性物质金属晶格上的原子因受到液相电解液K视窗,5.负极性接线柱中水分子的极化、吸引，最终有部分脱离晶格并以水合离子的状态迸人溶液，同时，电解液中的金属离子也部分地吸附到极板金属的表面上来。负极板表面的活性物质(Pb)发生溶解，产生铅离子，其反映式如式(6.7)所示Pb—-Pb2++2e铅离子(Pb2+)进入电解液后，负极板表面积累了过剩的电子而呈负电。电解液中的Pb2+将又被吸引并分布在负极板表面。当离开负极板和又沉积在负极板上的Pb2+相等时，达到动态平衡，这时负极板不再发生溶解。于是，在负极板与电解液间的界面层就形成一个类似电容器那样的界面双电层。因该双层电位相反，故其间必然存在一定的界面电位差。显然，发生在负极板和电解液周围的电荷粒子溶解过程是溶液中的正离子被吸附的过程，在界面双电层形成了蓄电池的负极电位。同时在正极板上，当蓄电池中注入一定浓度的电解液后，正极板上的二氧化铅(Pb02)与电解液中的水作用，生成氢氧化铅（PWOH),)。氢氧化铅是一种可以离解的不稳定物质，又生成了四价铅离子。其反应式为[2]Pb02+2H20—-Pb(OII)4Pb(OH),—-Pb<++40H-前面负极板的溶解过程相反，在正极板上，正离子Pb<+留在极板上，OFT以负离子的形式进入溶液。由于极板表面积累了过剩的正离子而呈正电，在该极板表面形成的界面双电层就形成蓄电池的正极电位。显然，当正、负极板和电解液组成一个蓄电池时，在正、负极板上各自形成了正、负电极电位。这种电极电位是由离子扩散所引起的，是一个热力学的不可逆过程。电解液的浓度一经确定，电极电位随之确定。整个蓄电池的电动势就是正负极板上所有界面电极电位的代数和。铅酸蓄电池造价便宜、使用简单、维修方便、原材料丰富，能够实现大规模生产，从而获得大最使用。不足之处为体积较大，效率受环境温度影响较大，R铅为有毒物质，有一定的危险性。目前，光伏发电系统中所用的蓄电池仍主要以铅酸蓄电池为主。

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