太阳能蓄电池组及容量计算

蓄电池组及容量计算

4.1蓄电池介绍

4.1.1蓄电池的分类1•常用蓄电池的分类。

目前常用蓄电池主要分为四代：

第一代，铅酸蓄电池

铅酸蓄电池经过百余年的发展与完善以其成本低、价格适中、电压高、原材

料来源丰富、制造工艺简单在二次电池中起着不可替代的作用，获得了最广泛的

应用，随着工业的发展和人民生活水平的提高，其应用领域逐步扩大，蓄电池将逐步进入我们的生活。特别是阀控电池的出现又使传统的蓄电池焕发出了勃勃生机。

第二、三代，镍镉蓄电池、镍氢蓄电池

镍氢电池是早期的镍镉电池的替代产品，它是目前最环保的电池，不再使用有毒的镉，可以消除重金属元素对环境带来的污染问题。镍氢电池具有较大的能量密度比，这意味着可以在不为数码设备增加额外重量的情况下，使用镍氢电池能有效地延长设备的工作时间。镍氢电池另一个优点是：大大减小了镍镉电池中存在的记忆效应”这使镍氢电池可以更方便地使用。

镍氢电池和镍镉电池外形上相似，而且镍氢电池的正极与镍镉电池也基本相同，都是以氢氧化镍为正极，主要区别在于镍镉电池负极板采用的是镉活性物质，而镍氢电池是以高能贮氢合金为负极，因此镍氢电池具有更大的能量。同时镍氢电池在电化学特性方面与镍镉电池亦基本相似，故镍氢电池在使用时可完全替代镍镉电池，而不需要对设备进行任何改造。

第四代，锂离子电池

不含任何汞、镉有毒元素，是真正的环保电池；除过流过热双重保护外，还内置智能IC保护电路；具备高功率的承受力，充分满足摄像机/数码相机各相关负载功率要求，表现出优异的恒压源特性；可快速完成充电过程，完全无记忆效应；即使大功率充放，高频度使用，其循环寿命仍比镍氢电池多1倍以上；荷电

保持能力强，月荷电保持率大于92%;具备最优良的内部一致性，保证每次充放”过程的一致性，确保电池最长的整体寿命。

2、按我国有关标准规定主要蓄电池系列产品有：

起动型蓄电池：主要用于汽车、拖拉机、柴油机船舶等起动和照明。

固定型蓄电池：主要用于通讯、发电厂、计算机系统作为保护、自动控制的备用电源。牵引型蓄电池：主要用于各种蓄电池车、叉车、铲车等动力电源。

铁路用蓄电池：主要用于铁路内燃机车、电力机车、客车起动、照明之动力。摩托车蓄电池：主要用于各种规格摩托车起动和照明。

煤矿用蓄电池：主要用于电力机车牵引动力电源。

储能用蓄电池：主要用于风力、水力发电电能储存。

按蓄电池极板结构分类：有形成式、涂膏式和管式蓄电池。

按蓄电池盖和结构分类：有开口式、排气式、防酸隔爆式和密封阀控式蓄电池。按蓄电池维护方式分类：有普通式、少维护式、免维护式蓄电池。

4.2蓄电池容量的计算及选型

首先在能够满足夜晚照明的前提下，把白天太阳能电池组件的能量尽量存储下来，同时还要能够存储满足连续阴雨天夜晚照明需要的电能。蓄电池容量过小

不能够满足夜晚照明的需要，蓄电池容量过大，一方面蓄电池始终处在亏电状态，影响蓄电池寿命，同时造成浪费

421蓄电池容量的计算

1、蓄电池容量C蓄电池：考虑前面算出的负载日平均耗电量及最长连续阴雨天数，可求出所需的蓄电池容量。

C A Q L N L T o（Ah）

C蓄电池（Ah）

C C

1.1 17.715 5 1.1

- 0.75

= 142.9Ah

注：

A :安全系数；一般取1.1~1.4。

Q L :负载的日平均耗电量；

N L：最长连续阴雨天数；

T o :温度修正系数；一般0°C以上取1，-10O C以上取1.1, -10O C以下取1.2

C C :蓄电池放电深度；铅酸蓄电池取0.75,碱性镍镉蓄电池取0.85。

选择固定式铅酸蓄电池：

A 为1.1，

N L为5天，

T）取1.1，

C C 为0.75。

4.2.2蓄电池容量的选型

蓄电池的型号必须适当。型号选小了，造成小马拉大车；型号选大了，则可能造成蓄电池长期营养不良”

蓄电池容量的选择一般要遵循以下原则：

首先在能够满足夜晚照明的前提下，把白天太阳能电池组件的能量尽量存储下来，同时还要能够存储满足连续阴雨天夜晚照明需要的电能。蓄电池容量过小

不能够满足夜晚照明的需要，蓄电池容量过大，一方面蓄电池始终处在亏电状态，影响蓄电池寿命，同时造成浪费。蓄电池的选择也是要看太阳能电池，负载来确定的，上面我们在系统设计中作介绍。

蓄电池的性能参数很多，主要有4个指标：

（1）工作电压，蓄电池放电曲线上有平台电压。

（2）蓄电池容量，常用安时（Ah）或毫安时（mAh）表示.

（3）工作温区，蓄电池正常放电的温度范围。

（4）循环寿命，蓄电池正常工作的充放电次数。

蓄电池的性能可由蓄电池特性曲线表示，这些工作曲线为充电曲线、放电曲线、充放电循环曲线、温度曲线和储存曲线。蓄电池的安全性由特定的安全检测

进行评估

可根据上式计算的容量选取标准的蓄电池组，我们选择中商国通（北京）电子有限公司的产品DFS12-50免维护胶体蓄电池，3只12V，50Ah标准电池进行并

联使用，从而达到负载需要。

4.3蓄电池充电的要求

12V铅酸电池，充电过程从大电流恒流充电开始，最初充电器输出电流为

I MAX，此时充电器连续监控电池两端的电压。当电池电压升高到13.5〜13.8V时, 充电电流持续下降。当电流下降到250Ma，并且电池电压在14.1V左右不变时，电池已达到额定容量的100%，停止充电；当电池电压下降到转换电压13V时，重新开始充电。