合理设定光伏系统用蓄电池控制电压.docx

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合理设定光伏系统用蓄电池控制电压

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８５　　一｜

２０年第２（００期总第９０期）　农村能源　?

５　

合理设定光伏系统用蓄电池控制电压　１　々　

全±　（甘肃省科学院自然能源研究所　兰州７００）　３００　

１Ｍ　ｉ　２

牛　

摘要在太阳能电源系统中，合理设定蓄电池的充放电控制电压是合理５．蓄电￣ｒ＿ｌｆ　池的是键。

文报导了几种蓄电池的放电深度与其电压的对应值，以实测对应值设定　该并

神关词鼋些盎　控值袄铀’良龟、…。

　　言童．　制键　电差垄　表、破澡．压太稚舰　系、Ｌ＿　…　～｛　　阳　”船哇　

蓄电池是光伏系统中的一个重要组成部　分，理设定蓄电池的充电控制电压，择蓄　合选电池的日放电深度与最大放电深度，系统中　是蓄电池合理匹配的关键。

目前国内关于光伏系　本产的不同厂家不同规格型号的密封铅酸蓄电　池进行了大量的测试　测试温度为２　ｌ５　℃，电电流为１放０ｈ率放电电流。

种蓄电池　每都是在至少３次循环后进行正式测试，试结　测

果列入表ｌ，　

表ｌ蓄电池放电深度与电压的对应关系　　

统的设计研究报道已不鲜见［。

报道中常提　】．＿

到设计的蓄电池放电深度。

目前为止，曾　到未见到测定蓄电池的放电深度与其电压的对应关　

系并依此设定蓄电池的控制电压的报道。

于　由没有实测的对应值，计的蓄电池的放电深度　设

．

未必可靠。

年来，外进行了这一方面的研　近国究．道了几种蓄电池的对应关系　０其对　报．应数值因蓄电池类型、格、验条件的不同　规实而异。

果盲目参照国外的某种对应值，必　如势造成设计中的误差。

电池的测试研究工作需　蓄

一

定的设备，须投人大量的人力、力与时　更物

间，内光伏设计者往往难以承担．了填补　国为

国内光伏系统研究中的这一空白，们蓄电　我ｆ对池进行了大量的测试研究。

太阳能发电户用小系统的主要用户是常规　电网普及不到的边远地区的农牧民，于购买　由由表Ｉ知　不同厂家不同型号的蔷电池　可的放电深度与电压的对应值足不同的，　ｌ２充电电压与充电时间的对应芙系的测定　　　密封蓄电池亢电的控制电压一般足以厂家　提供的电压为准，多在Ｉ　～ｌ　之问　大４４５０Ｖ

蒸馏水困难，之牧民搬迁的需要，们大多　加我选配无须补加蒸馏永的密封铅酸蓄电池。

而　因有关实验选用的足密封铅酸蓄电池。

ｌ实验与研究　Ｉ　放电翠度与电压的对应关系的测定　ｌ】

我们对几种蓄电池的充电电压与其充电时间的　对应关系进行了测定．测试温度为２５＝ｌ　℃，电电流为１　充电电流，试结果列　充０ｈ宰测

入表２．　

国内蓄电池厂家大多不提供这种关系，给　光伏设计造成了一定的困难．们对国产、日我　

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６?

ＲＵＲＡＬＥＥ　ＮＲＧＹ　

Ｎｏ２２０９　ｅｉＡｌ　　　００【０ｂｕ　ｎ１　）

表２蓄电池的充电时间与其电压的对应＊系　　

户的用电要求．电池的放电深度若定为３％　蓄０时，电池的使用寿命虽较长，户会反映电　蔷客

量不足，不进去电，不出来电、至诃疑产　充放甚：

品质挝，响产品的信誉．蓄电池的放电深　影若

度定为７％～８％，００会严重影响蔷电池的使　

用寿命　连续阴天当蓄电池的放电深度达８％　Ｏ

时．使以后几天天气晴好，电池的运行区　即蓄

间放电深度也只是在６％～８％之间，电　ｏ０蓄池处于非正常运行状态，有用户减少用电　只

量，电池才能逐渐恢复至正常的运行状　蓄

态　　。

以上分析结果表明，去测定对应值，用　下采估计对应值或文献对应值对蓄电池进行控制会　造成蓄电池的放电深度或大或小，是不科学　都

的做法。

表２显示，同蓄电池的充电电压随充电　不

出表２看出，１　电流充电，至９５　以０ｈ率充　ｈ

时，ＦＩ—２，２Ｍ２０ｌ一ＭＦ一７型蓄电池的充电电　压已达到控制值，单的控制器此时会将充电　简

时间而升高，高的幅度是不同的。

升　２结果与分析　

光伏系统设计中，考虑电池的日放电深　要

电流切断，电池实环并未充足电，时的太　蓄此阳电池阵提供的电量会自自浪费，蓄电池实　而际是在未充足电的状态下运行，果连续阴天　如时蓄电池最大放电深度的设计是以完全充电的　蓄电池能够放出的电量来考虑的，实际运行　而

中蓄电池能放出的电量达不到设计要求，户　用

度与最大放电深度。

循环蓄电池日常循环可　浅承受的放电深度为，％，续阴雨天时达到的　０连最大放电深度为５％。

Ｏ深循环蓄电池的日放电　深度可达５％左右，最大放电深度可达　０８％～９％。

们在户用小系统中所用的蓄　００我

电池多为铅～钙密封蓄电池，于浅循环蓄电　属

就会反映电量不足，载不能按说明正常运　负

行　测试结果显示，蓄电池的充电电压到达　在厂家规定的控制值时，改为恒压小电流充　应电，般要充５一　ｈ以上才能使蓄电池真正充足　

池，们实验测试所用蓄电池均为浅循环蓄电　我

池。

交通不便或更换蓄电池困难的地区可使　在用铅一镉密封蓄电池，属深循环蓄电池，它因　

而所需蓄电池总容量较小。

然初购时价格　虽高，虑使用寿命与放电深度，储能价格并　考其

不高于前者　。

电。

果控制器无恒压充电功能，算蓄电池　如计容量时就要考虑蓄电池的实环充电状态，大　增

蓄电池的容量。

　３结论　

由表Ｉ出，果将控制器的放电控制电　看如

压设定在Ｉ２Ｖ时，电池的放电深度从３％到　蓄０

（）量的测试结果表明，不同蓄电池的　１大充电状态与其电压的对应值是不同的，电池　蓄

６％，值很大　如果将控制器的控制电压设定　ｏ差

在ｌ，Ｖ时，电池的放电深度从５％到　１７蓄５８％．值也很大。

５差　

的放电深度＜５％时，种差别尤其明显，０这因　而蓄电池放电控制电压的设定要以实测对应值　

进行设定，能依文献值为设计依据．不　

表中所列蓄电池最大放电深度定为５％，０　既能使蓄电池获得较长的使用寿命又可满足客　

（）１　２以０ｈ率电流放电，大放电深度为　最

＇，７　一

阳　ｆ．蛔　执妊

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聋及　

２０第２期（０哞总第９期）０　

农村能源　

我国太阳热水器产业发展现状与叉策Ｆ２寸钰　

中国农村能源行业协会太阳能热利用专委会　

经过近２０年的研究和科技成果转化，阳　太热水器技术已趋成熟。

随着改革开放，民生　人活质量不断提高，活热水正在成为现代文明　生

铜管板无介质高频焊集热板芯已研制成功并开　始投放市场；锈铝集热板生产线近ｌ防０条，每　

条生产能力为５～ｌ０万ｆ：

　Ⅱ。

全玻璃真空管厂家由１９９５年的ｌ０家（真　

生活中不可缺少的需求。

阳热水器市场不断　太扩大，阳热水器产业迅速发展　据不完统　太计，国已有ｌ０全　０多家企业，事研制，产、０从生　

空镀膜生产设备２）增到１９０套猛９８年的６４家　（空镀膜生产设备约２０套）年生产能力约　真０，３００万支；供应真空玻璃管材的企业由１９　　０９５年的４家（窑炉）增到１９６座猛９８年ｌｌ家（６１　

座窑炉）年生产能力约５万ｃ相当４ＤＯ万支　，（（

替材）。

销售和安装服务业务．阳热水器已成为太阳太　

能热利用产业的主流。

Ｉ太阳热水器产业发展现状　　我国市场上销售的太阳热水器基本上可分　为三大类型产品，闷晒热水器、板热水器　即平和真空管（括热管）水器。

中闷晒热水器　包热其

的生产主要以中小型企业为主。

１９９８年全国三大类型（十个品种）阳　几太热水器产品销售总量为４０万　，产值３　０总Ｏ亿元人民币，占世界第一位。

中闷晒热水器１０其０　万　，板热水器ｌ０ｆ２真空管热水器ｌ０平　万Ⅱ．５　　５万ｒ＝近年来，阳热水器市场增长率为　Ｉ．１太２％～３％。

按各省、市、自治区年销量统　００计，序依次是云南，东　江苏、京、北．排山北河　广东、徽……。

安　参考文献　

１扬盒缕，晓橹，　黄阽钧．一种独立光优系统设Ｉ新　十舶

平板热水器的核心部分是平板太阳集热　器　平板太阳集热器的吸热板以铜铝复合、全　铜和防锈铝三种结掏为主导产品。

　目前　全国铜铝复合集热板生产线约ｌ　８

条，条生产线生产能力为ｌ每Ｏ～ｌ５万ｍ　全　：

术术术术宰术幸术牢术术幸术宰宰术卓丰术术术亭术术宰宰宰：

水宰术术牢卓术卓术：

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｝术章宰牢术术半牢幸宰￥　

５％时的下述蓄电池的对应电压分别为：

Ｆ１　０Ｍ２

一

２０型．１．８１Ｖ；１一ＭＦ一３９２８型，ｌ．２１４Ｖ：

ｌ一ＭＦ一７型，ｌ．２２７Ｖ；１６Ｐ型，１９Ｖ：

Ｏ２Ｖ５ｌ．７　

ｌ２Ｖ３８Ｐ型，２２ｌ　４Ｖ　

方法．阳能学报．９５１（．７１　太１９．４＇－４３６）０４

２赵富鑫．彦章主编．霸电池及其应用．京：

　魏太北国

防工业出版｝．ｇ５土Ｉ８　

３Ｔｅｅｃ　Ｄ　　ｒｎｅｕ　ＨｏＤｏＤｅｉｎＡｎＩｄ￣ｎｎ　ｌｗ　　ｓ　ｇｎｅ出【

（）３不带定电压小电流充电功能的控制器　控制的蓄电池，际上经常处于不完全充电状　实

态，而设定的蔷电池最大放电深度能放出的　因电量达不到设计要求，适当增大蓄电池的容　应

量。

Ｐ　ｔ　）Ｌｍ　Ｐ【ｄ＿【ｅｕｅ　　峙．９１０ｒＳｓｍ血ｅｎｈ　　【ｄＳ１８　

４

王安‘毛荫毛，建民等．屯技术地面应用兰　＃，Ｉ江＝光

州：

ｒ｝肃科学技术出版｝，１９：

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钎酸嚣屯池的难护．　太｝｝ｌ农　

村能源．９３２ｌ—２　１９．）７ｏ【：

（）于蓄电池的测定工作需一定设备，４由　工作量又大，伏设计者可能没有条件进行｝　光立项工作，议蓄电池生产厂提供这种对应数　建据，满足市场需求．以　

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００—０２０２—２　１

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合理设定光伏系统用蓄电池控制电压　１　々　

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摘要在太阳能电源系统中，合理设定蓄电池的充放电控制电压是合理５．蓄电￣ｒ＿ｌｆ　池的是键。

文报导了几种蓄电池的放电深度与其电压的对应值，以实测对应值设定　该并

神关词鼋些盎　控值袄铀’良龟、…。

　　言童．　制键　电差垄　表、破澡．压太稚舰　系、Ｌ＿　…　～｛　　阳　”船哇　

蓄电池是光伏系统中的一个重要组成部　分，理设定蓄电池的充电控制电压，择蓄　合选电池的日放电深度与最大放电深度，系统中　是蓄电池合理匹配的关键。

目前国内关于光伏系　本产的不同厂家不同规格型号的密封铅酸蓄电　池进行了大量的测试　测试温度为２　ｌ５　℃，电电流为１放０ｈ率放电电流。

种蓄电池　每都是在至少３次循环后进行正式测试，试结　测

果列入表ｌ，　

表ｌ蓄电池放电深度与电压的对应关系　　

统的设计研究报道已不鲜见［。

报道中常提　】．＿

到设计的蓄电池放电深度。

目前为止，曾　到未见到测定蓄电池的放电深度与其电压的对应关　

系并依此设定蓄电池的控制电压的报道。

于　由没有实测的对应值，计的蓄电池的放电深度　设

．

未必可靠。

年来，外进行了这一方面的研　近国究．道了几种蓄电池的对应关系　０其对　报．应数值因蓄电池类型、格、验条件的不同　规实而异。

果盲目参照国外的某种对应值，必　如势造成设计中的误差。

电池的测试研究工作需　蓄

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国内光伏系统研究中的这一空白，们蓄电　我ｆ对池进行了大量的测试研究。

太阳能发电户用小系统的主要用户是常规　电网普及不到的边远地区的农牧民，于购买　由由表Ｉ知　不同厂家不同型号的蔷电池　可的放电深度与电压的对应值足不同的，　ｌ２充电电压与充电时间的对应芙系的测定　　　密封蓄电池亢电的控制电压一般足以厂家　提供的电压为准，多在Ｉ　～ｌ　之问　大４４５０Ｖ

蒸馏水困难，之牧民搬迁的需要，们大多　加我选配无须补加蒸馏永的密封铅酸蓄电池。

而　因有关实验选用的足密封铅酸蓄电池。

ｌ实验与研究　Ｉ　放电翠度与电压的对应关系的测定　ｌ】

我们对几种蓄电池的充电电压与其充电时间的　对应关系进行了测定．测试温度为２５＝ｌ　℃，电电流为１　充电电流，试结果列　充０ｈ宰测

入表２．　

国内蓄电池厂家大多不提供这种关系，给　光伏设计造成了一定的困难．们对国产、日我　

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６?

ＲＵＲＡＬＥＥ　ＮＲＧＹ　

Ｎｏ２２０９　ｅｉＡｌ　　　００【０ｂｕ　ｎ１　）

表２蓄电池的充电时间与其电压的对应＊系　　

户的用电要求．电池的放电深度若定为３％　蓄０时，电池的使用寿命虽较长，户会反映电　蔷客

量不足，不进去电，不出来电、至诃疑产　充放甚：

品质挝，响产品的信誉．蓄电池的放电深　影若

度定为７％～８％，００会严重影响蔷电池的使　

用寿命　连续阴天当蓄电池的放电深度达８％　Ｏ

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间放电深度也只是在６％～８％之间，电　ｏ０蓄池处于非正常运行状态，有用户减少用电　只

量，电池才能逐渐恢复至正常的运行状　蓄

态　　。

以上分析结果表明，去测定对应值，用　下采估计对应值或文献对应值对蓄电池进行控制会　造成蓄电池的放电深度或大或小，是不科学　都

的做法。

表２显示，同蓄电池的充电电压随充电　不

出表２看出，１　电流充电，至９５　以０ｈ率充　ｈ

时，ＦＩ—２，２Ｍ２０ｌ一ＭＦ一７型蓄电池的充电电　压已达到控制值，单的控制器此时会将充电　简

时间而升高，高的幅度是不同的。

升　２结果与分析　

光伏系统设计中，考虑电池的日放电深　要

电流切断，电池实环并未充足电，时的太　蓄此阳