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3、蓄电池
应该说国内外大多数太阳能电池厂家的产品已相当成熟。这些产品的光电转换效率、成本和销售价格以及使用寿命,一般都能满足光伏系统设计的需要。而正确地选用作为储能装置的蓄电池,对于太阳能供电系统的设计非常重要,因为蓄电池在太阳能供电系统应用中,很难达到预期寿命的事例司空见惯。
3.1常用的蓄电池介绍
在独立太阳能太阳能供电系统中,蓄电池是仅次于太阳电池组件的重要组成部分,也是对系统性能可靠性影响最大的部分。在光伏系统的寿命期内,若考虑蓄电池更换成本,与太阳电池组件相差不大。发展新的储能技术和先进的控制技术,是降低太阳能供电系统成本的重要途径。目前还没有一种蓄电池适合所有的太阳能供电系统,也有许多因素影响蓄电池的选择和性能。常用的蓄电池有:铅酸蓄电池、碱性蓄电池(镍镉/镍氢蓄电池、锂电池)、磷酸铁锂电池灯。而太阳能太阳能供电系统对蓄电池的要求是:价格低、充放电效率高、自放电低、寿命长、耐候性好和维护少。考虑到高的性价比和可靠性,在几种可作为太阳能供电系统选择配套对象的蓄电池体系中,磷酸铁锂电池价格太高,且单体大容量技术并未完全成熟,且存在一些安全性问题;锂电池虽然轻巧,经济性适中,但是其耐候性较差,特别是在寒冷地带,放电深度严重降低。镍氢电池和镍镉电池价格较高,并有一定的记忆效应,不利于容量恢复。在小容量的场合,比如草坪灯等,镍镉/镍氢电池和锂离子电池以其体积小、容量大而广泛应用;铅酸蓄电池价格低、单体电压高、性能稳定,成为大容量太阳能供电系统的路灯的配套蓄电池的首选,特别是胶体铅酸电池,其特性上更符合户外使用的独立太阳能供电系统的需要。
3.2胶体铅酸电池的特点
胶体铅酸电池采用胶体电解质新技术,在很多方面弥补了普通铅酸电池的缺陷和不足,对于未来的铅酸电池市场有着举足轻重的作用。从原理上来讲,胶体铅酸电池仍然是铅酸电池,只是为了达到将电池密封的目的和使用性能,而采用了与普通密封铅酸电池不同电解质的技术。胶体电池一样可以使用脉冲式充电,但是要针对电池进行调整,毕竟胶体铅酸电池与常规铅酸电池又有很大的区别,它不仅仅表现在电解液改为胶凝状,还表现在其放电曲线平直、拐点高;质能比,特别是功效比,要比常规铅酸电池大20%以上;寿命(一般能达到10-15年)也比常规铅酸电池长一倍左右;高温及低温特性也好得多。胶体铅酸电池是目前世界上各项性能最优越的阀控式铅酸蓄电池。
胶体铅酸电池的充电、放电、温度特性曲线如图4-3、4-4、4-5所示。
图4-3充电电压与环境温度的关系
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