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光伏系统知识

第三章储能设备(蓄电池)

一、概述

光伏系统中蓄电池是用来储存电能的部件。在蓄电池中，电能被转化为化学能，

这就是蓄电池充电的过程;当太阳能电池给蓄电池充电完毕，负载开始用电的时候，

蓄电池中的化学能就开始转换为电能，这就是蓄电池的放电过程。

目前在光伏系统中常用的蓄电池基本上是密封铅酸蓄电池。为什么?因为这种

电池非常便宜。但是，因为这种电池是密封免维护的，与以往的开口式铅酸蓄电

池相比，不能人工加水、加酸并在线测试电池电解液的温度、比重、电压来切实维

护，所以这种铅酸密封免维蓄电池对充电制度和放电制度要求极为精细严

格，再也不能用过去那种粗放式的简单充放电方法来管理蓄电池了，所以现在蓄电池

技术专家们已经研究出更加科学安全的充放电制度来，比如PWM(脉宽调制)充电

技术，就非常好，而且充放电控制器也嵌入了单片计算机系统对受控蓄电池

组进行严密监控。有关控制器的知识将在下一章中介绍。

蓄电池是光伏系统中的最最重要的组成部件。为什么?因为蓄电池这东西太

娇气、太娇贵。稍微使用不当，它都要完蛋。如果储能部件坏掉了，光伏系统还

能正常工作吗?显然不能。因为太阳能电池(目前)的光电转换效率太低了，根本

不可能象火电厂的发电机组一样在线直供。什么时候光电转换效率能提高到85%

了，什么时候才可以设想太阳能电池的在线直供。那么目前这个状况我们只能是

好好设计、好好使用、好好保养蓄电池。不要让其过充电，也别让它过放电，也不

要让它天天欠充电。过充电的危害是使蓄电池失水，因为过充态会使蓄电池过多

释气，严重时会发生水的电解这种极端恶劣的情况。失水后电解液浓度变高、温度

升高，电极电压进一步上升，从而加速电池的失水。进入恶性循环后，电池很快就

会完蛋。

与过充危害相类似的还有蓄电池的“热失控”现象，这也是一大危害，“热

失控”也是由于充电电压过高引起的。可见过充电是铅酸蓄电池的致命杀手。欠充

或过放则会使蓄电池电解液中的纯硫酸盐化，负极板生成粗大难溶的硫酸盐，电解

液中活性物质降低，电池容量自然变小。使用中会感觉电池充电时很快就满了，但是

用电时很快就放空了，根本无法正常使用。

二、蓄电池的分类知识

1、蓄电池按放电时间的不同的分类，一般分为五大类：

(1)放电时间T10S钟的，一般是启动用蓄电池;

(2)放电时间T=40～45min(分钟)的，一般为UPS用蓄电池;

(3)放电时间T=1～3h(小时)的，一般为通信电源机房备用蓄电池;

(4)放电时间T=4～20h(小时)的，可以做为光伏系统用蓄电池;

(5)放电时间T20h(小时)的，一般为牵引类蓄电池。

可见，光伏用蓄电池应以“日”(24小时)做为充放电周期，也就是说光伏蓄

电池是按“天”循环使用的蓄电池。实际上光伏系统用蓄电池也只能是按天循环

使用的，因为只有白天能充电，晚上不能充电只能放电。

2、常用蓄电池型号中的符号含义说明

铅酸蓄电池型号中经常出现的字母有以下几个，说明如下：Q——起动

用;J——胶体电池;例如：某铅酸蓄电池型号规格为GFM12V100AH，意为：固定

(即非车船用移动型的)阀控式密封免维铅酸蓄电池。

三、光伏用蓄电池与通信机房用蓄电池的区别

G——固定型;FM——阀控免维;

光伏用蓄电池是白天充电夜晚放电。这与第三类通信机房用蓄电池是有所不同

的。通信机房用蓄电池一般是处于浮充使用的。所谓浮充使用，就是蓄电池组不是

做为主用电源，而是仅仅作为市电备用电源使用，所以浮充蓄电池组始终与负载保

持着物理连接。同时，蓄电池组也与直流配电柜始终保持着物理连接，直流控制柜

不但给负载供着电，同时，还在给与负载连接的蓄电池组以小电压小电流充着电，

三者靠可控硅自动切换，一旦市电停电