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VRLA蓄电池在光伏系统中的研究与应用

  在早期光伏离网发电系统中,一般使用开口式铅酸蓄电池作为储能装置,但开口式铅酸蓄电池有需要加酸加水维护,酸液易污染环境等缺点,不利于无人值守使用及环保。近些年来,阀控式密封铅酸蓄电池(VRLA)由于密封不漏酸、不腐蚀设备污染环境,备受欢迎,在我国电信、电力、铁路等行业得到广泛使用。现在的光伏系统用蓄电池,几乎全部为VRLA蓄电池。VRLA蓄电池的主要作用有两点:(1)在晚上或多云及光伏阵列产能和负载用电不一致等情况下,蓄电池能够存储多余能量或给负载提供能量;(2)由于太阳能电池组件的工作特性受太阳辐照度、温度等影响很大,负载常常不能处在最理想工作点附近。蓄电池对太阳能电池的工作电压具有钳位作用,能够保证负载处在最理想工作点附近。

  光伏发电系统的组成

  光伏离网发电系统是利用光电效应原理将太阳能转换为电能的发电系统,通常由太阳能电池组件、控制器、蓄电池组、直流/交流逆变器等组成,如图1所示。

光伏离网发电系统原理图

  图1 光伏离网发电系统原理图

  太阳能电池组件的作用是将太阳能转化为电能,供给负载工作或给蓄电池组充电;控制器的作用是对蓄电池组的充放电进行保护;蓄电池组用于存储电能;逆变器的作用是将直流电变换为交流电。在夜晚或阴雨天,太阳电池组件无法工作时,由蓄电池组供电给负载工作。可见,蓄电池组在光伏发电系统中起着相当重要的作用。

  光伏发电系统用VRLA蓄电池特点

  1 光伏发电系统用蓄电池的工作方式

  蓄电池的工作方式可分为循环使用和浮充使用两种。经常处于频繁的充放电工作状态,即循环使用;经常处于充电状态则为浮充使用,能弥补蓄电池因自放电而造成的容量损失。光伏发电系统用VRLA蓄电池属于循环使用方式。

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