光伏储能及其充放电模式

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实际容量—蓄电池在规定放电条件下应该放出最低限度 的容量,由国家或有关部门颁布定义;
标称容量—用来鉴别蓄电池容量大小的近似安时值。
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4.蓄电池内阻
定义—电流通过蓄电池内部时受到各种阻力,使 蓄电池的电压降低,该阻力总和成为蓄电池的内 阻,包括活性物质、电解质、隔膜、电极接头等 所有蓄电池内部电阻之和。
功率—指一定放电制度下,单位时间内所给出 能量的大小,单位为W或kW;
比功率—单位质量蓄电池所能给的功率,单位 为W/kg或kW,比功率越大,表示蓄电池可以 承受的放电电流越大。
注:蓄电池的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。
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7.蓄电池的输出效率
蓄电池的输出效率也称为充电效率,通常用容 量输出效率和能量输出效率表示。
容量输出效率ηc —指蓄电池放电时输出的电量 与充电时输入的电量之比,即: ηc =Cdis/Cch
能量输出效率ηQ —也称电能效率,指蓄电池放 电时输出的能量与充电时输入的能量之比,即: ηQ=Qdis/Qch
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6.1.3蓄电池的基本特性
1.蓄电池的自放电—指蓄电池在独立储存期间容量 逐渐减少的现象。
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电子-质子理论
电子-质子理论认为 MnO2晶格是由Mn4+与 O2-交错排列而成。反应 过程是液相中的质子 (H+)通过两相界面进 入MnO2晶格与O2-结合 为OH-,电子也进入锰 原子外围。原来O2-晶格 点阵被OH-取代, Mn4+ 被Mn3+取代,形成 MnOOH(水锰石)。
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3.蓄电池的容量
定义—蓄电池在一定放电条件下所能给出的电量称为蓄 电池的容量,该容量是蓄电池能放出电量的总和。常用 单位为安培小时,简称安时(A·h)。
理论容量—蓄电池中活性物质的质量按法拉第定律计算 而得的最高理论值;
额定容量—蓄电池在一定条件下实际所能输出的电量; 单位为A·h/Kg或A·h/L;
第 6 章 光伏储能及其充放电模式
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干电池的结构
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碱性锌-锰电池
(-)Zn|KOH|MnO2(+) 负极:
Zn+2OH—2e→ZnO+H2O 正极:
2MnO2+2H2O+2e→2MnOOH+2OH 总反应:
Zn+2MnO2+2H2O →2MnOOH+ZnO
而短路,又使正负极之间保持最小距离以减小 蓄电池内阻; 5.外壳——蓄电池的容器(耐电解质腐蚀)。
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隔膜的微观结构
隔膜须具备的特性: 电子绝缘性+离子导电性
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6.1.2 蓄电池的主要参数
1.蓄电池的体内电动势:
φ= φ+- φ-
2.开路电压与工作电压 3.来自百度文库电池的容量 4.蓄电池内阻:欧姆电阻、极化内阻、隔膜电阻 5.蓄电池的能量 6.蓄电池的功率与比功率 7.蓄电池的输出效率
注:蓄电池内部不是常数,因为活性物质的组成、 电解液浓度和温度都在不断的改变,所以蓄电池 的内阻在放电过程中随时间也在不断的变化。
总的来说,大容量蓄电池内阻小,低倍率放电时 蓄电池内阻小。
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(1)欧姆电阻和(2)极化内阻
欧姆电阻主要体现在蓄电池内部的导电部件上, 由电极材料、电解液、隔膜的电阻以及各部分零 件的接触电阻组成。它与蓄电池的尺寸、结构、 电极的成型方式以及装配的松紧度有关。
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本章主要内容
6.1 蓄电池的基本概念与特性 6.2 蓄电池的种类和工作原理 6.3 铅酸电池的放电特性 6.4 蓄电池的充放电控制方法
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6.1 蓄电池的基本概念与特性
1.蓄电池概念 —— 常用的蓄电池属于电化 学电池,它把化学中的氧化还原所释放出的 能量直接转变为直流电能,因此它是一种储 藏电能的装置。
原因——负极中存在着比氢电动势低的金属杂质。
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1.蓄电池体内电动势
电动势为蓄电池在理论上输出能量多少的量度。 一般来说,在相同条件下,电动势越高的蓄电 池,输出的能量越大,使用价值越高。
为了得到高值电动势,一般选择具有较高的正 电极电势和负电极电势的活性物质。但是对于 水溶液电解质而言,不能采用使水分解的强氧 化剂和强还原剂作为电极的活性物质,这样就 限制了一些材料被用来作为活性物质。
隔膜材料是绝缘体,其内部不是指材料本身 的内阻。
隔膜电阻实际指的是隔膜的孔隙率、孔径和 孔的曲折程度对离子迁移产生的阻力,也就 是电流通过隔膜时微孔中电解液的电阻。
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5.蓄电池的能量 6.功率及比功率
蓄电池的能量—指一定放电制度下,蓄电池所 能给出的电能,通常用瓦时(W·h)表示,同 时它也表示蓄电池放电的能力;
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6.1.1蓄电池的基本概念
1.正极活性物质—蓄电池工作时进行结合电子 的还原反应;
2.负极活性物质——蓄电池工作时进行给出电
蓄电子池的放氧电化—反—应化,学通能过→外电电能路(传释给放正极能;量) 蓄电3池.电充解电质————电提能供→电化池学内能部(离储子存导电能的量介)质; 充电4完.隔毕膜后—,—正保负证电正极负分极别活有性平物衡质电不因势直φ+接和接φ触-
极化内阻指的是在正极、负极进行电化学反应时 极化引起的内阻,它与活性物质的特性、电极的 结构形式及其制造工艺有关,尤其与蓄电池的运 行条件有关,如放电电流和温度对其影响很大。
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(3)隔膜电阻
隔膜电阻—是蓄电池中隔膜性能的主要参数, 也是影响蓄电池高倍率放电和低温性能的主 要因素之一。
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2.开路电压与工作电压
开路电压—蓄电池在开路状态下的端电压。 蓄电池的开路电压等于其正极电势与负极电 势之差,数值上等于蓄电池的电动势。
工作电压—蓄电池接通载荷后在放电过程中 显示出来的电压,亦称负载电压或放电电压, 在蓄电池放电初始是的工作电压称为初始工 作电压。
由于蓄电池内阻的存在,蓄电池在接通载荷 后,其工作电压往往低于开路电压。
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