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单晶硅太阳能电池板如何进行充放电控制?

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单晶硅太阳能电池板如何进行充放电控制?

发布日期:2019-07-06 00:00 来源:http://www.fantawar.com 点击:

       在独立运行的单晶硅太阳能电池板光伏发电系统中,往往不可避免地要使用蓄电池作为储能设备,以备在夜间和无日照的情况下使负载照常工作。由于单晶硅太阳能电池板蓄电池的投资约占整个光电系统总投资的20%~30%,所以单晶硅太阳能电池板配置的蓄电池使用的好坏和寿命的长短直接关系到系统的运行、维护成本,关系到整个系统的运行状态是否正常。

  由单晶硅太阳能电池板蓄电池工作原理和工作特性可知,在单晶硅太阳能电池板配置的蓄电池使用过程中,最容易造成损坏、增加维护工作量和减少寿命的原因是蓄电池过电压充电或蓄电池进入过放状态。由单晶硅太阳能电池板组件组成的光伏阵列在对蓄电池进行充电时,如不加以适当控制或控制失灵,很容易造成蓄电池过电压充电和进入过充状态,从而造成单晶硅太阳能电池板蓄电池电解液气化并大量丢失。这时若不能及时补充蒸馏水,即会影响蓄电池使用寿命甚至损坏,造成整个系统故障率上升,维修工作量增加,系统运行成本大幅度增加。因此,对单晶硅太阳能电池板配置的蓄电池整个充电过程加以控制,就显得格外必要和重要。事实上任何光伏发电系统都有蓄电池充电控制器。

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  那么,充电控制怎样实现对蓄电池的充电过程进行控制呢?

       由蓄电池的工作特性可知,蓄电池过电压充电直接反映蓄电池的端电压过高,而蓄电池进入过充状态也可从其端电压的快速升高来加以判断,这就是说端电压可以比较全面地反映蓄电池在充电时的状态是否正常。因此一般来说,控制蓄电池的充电过程是通过控制蓄电池的端电压来实现。也正因为如此,光伏发电系统中的充电控制器又称为电压调节器。但这里要提请注意的是,端电压与蓄电池所储电能成正变关系,而非正比关系,两者为非线性的函数曲线关系。

  光伏发电系统的充电控制除一般电压调节器外, 还有一一种叫做最大功率 (点)跟踪器的功率电子设备,它不但能够自动完成普通电压调节器对蓄电池充电电压的控制调节任务,而且还可以在充电过程中自动追踪太阳能电池板阵列的最大功率输出点,使之在任何光强、任何温度条件下始终保持输出最大的电功率,因而使系统的充电效率最高。最大功率跟踪器还能够使得光伏太阳能电池板阵列工作特性与任何种负载特性相匹配,从而提高整个系统的工作效率。

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  另外,就是要对蓄电池放电进行保护,铅酸蓄电池放电特性曲线可知:蓄电池放电过程分三个阶段:开始(OE) 阶段,电压下降较快中期(EG),电压缓慢下降,延续较长时间; G点后,放电电压急剧下降。电压随放电过程不断下降的原因主要是,首先,随着蓄电池的放电,酸浓度降低,引起电动势降低,其次是活动性物质的不断动消耗,使电池内阻不断增加,反应面积减少,使极化不断增加,再是由于硫酸铅的不断生成,应立即停止放电,否则将给内阻压降增大。

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