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太阳能发电系统与电池寿命有什么关系?

2020-07-29 08:55:06


太阳能发电系统与电池寿命有什么关系?电池在太阳能发电系统中起着非常重要的作用。然而,无论在理论上还是在实践中,电池寿命短都是光伏发电系统的薄弱环节。影响电池寿命的因素有哪些?

(1)深度放电。

放电深度对电池的循环寿命有很大的影响,如果电池经常放电较深,循环寿命就会缩短。因为相同额定容量的电池放电深度意味着首先选择大电流充放电,常常在大电流放电或经常欠充电状态,并不得及时充电时,硫酸盐颗粒,板不能充分利用活性物质和长期实践的电池容量会逐渐减少,影响电池的正常运行。由于光伏发电系统一般不太短处于过充电状态,所以长时间处于失电状态是导致光伏发电系统电池失效和寿命缩短的主要原因。

(2)放电率

一般规则20h放电速率容量为电池的额定容量。如果放电率低于正常小时,电池容量可以高于额定的值:如果放电率高于正常时间,输出能力比电池的额定容量较小,放电率也会影响电池的端电压值。电池放电时,电化学反应电流优先分布在接近主溶液的表面,导致电极表面形成硫酸铅,导致多孔电极堵塞。在大电流放电时,上述问题变得更加突出,所以放电电流越大,电池的容量也就越小,终端电压值下降得越快,即放电结束时的电压值随着放电电流的增加而减小。另一方面,排放率也不是越低越好。研究表明,长时间过低的放电速率会使硫酸铅分子的生成量显著增加,进而使应力板极弯曲和活性物质下降,也会降低电池寿命。


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外面的温度太高了。

电池的额定容量是指电池在25℃时的值。一般认为阀控密封铅酸电池的工作温度在20-30℃范围内比较理想。当电池温度过低时,由于电解液在低温下不能与板的活性物质很好地反应,导致电池容量降低。容量降低将不能满足预期的备份使用时间,也不能维持在正常的放电深度,极简形式的电池过放电。从电池的外部参数来看,电压与温度密切相关。温度每升高1℃,单体电池电压下降3mV。换句话说,铅酸电池的电压具有负的温度系数,其值为-3mv /℃。因此,当环境温度为25℃时,充电控制器可以使电池充分充电,但当环境温度下降到0℃时,同样的控制器可以对电池进行充电,不能使电池充分充电。同样的原因,当环境温度升高时,会短暂地构成电池过充,电解液温度升高,会加速正极板的腐蚀速率,电池运行温度升高严重,会发作狂喜,上下翻滚的电解液冲刷着极板,使其铅粉掉落;过了很长一段时间,落下的铅粉越积越高,以至于碰到铅板,就会攻击铅板短路,进而使电池报废。高温还会使电池失水、发热失控。因此,温度是影响电池正常工作的主要因素。在太阳能光伏发电系统中,要求控制器具有温度主动补偿功能。在使用时,也要做到可以坚持电池设定环境温度的地方不要过高和过低。

(4)局部放电

铅酸蓄电池无论在放电时是否仍处于悬浮状态,其内部会出现自放电现象,称为局部放电。部分放电的主要原因是电池中的杂质。虽然电解液是由纯浓硫酸和纯水制成,但仍含有少量杂质,并且随着电池使用时间的增加,电解液中的杂质慢慢增加。这些杂质在极板上形成许多微形电池,攻击局部放电,从而不必要地消耗电池的能量。部分放电也与电池的使用温度有关,温度越高,部分放电越严重。在这个意义上,也要避免电池在高温下运行。

(5)高温储存

当电池长时间放置在高温环境中时,也是影响电池寿命的一个重要因素。

综上所述,由于光伏发电系统的特殊性,电池作为储能单元必须具有良好的循环放电和深放电功能。在规划电池的容量时,要重点综合考虑使用辐射条件、合适的待机时间、电池允许放电深度、充放电功率、温度补偿系数等因素。


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