1、太陽(yáng)能發(fā)電儲(chǔ)能系統(tǒng)簡(jiǎn)介，* *，脫離電網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，空間電站以外的光伏發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)用受到白天和晚上的無(wú)日光影響。對(duì)于負(fù)荷，白天和晚上都可以運(yùn)行。對(duì)于此類(lèi)型的負(fù)荷，必須在整個(gè)系統(tǒng)中使用電池作為能量存儲(chǔ)設(shè)備。典型的獨(dú)立光伏系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖所示。電能存儲(chǔ)和管理在光伏發(fā)電系統(tǒng)中非常重要。目前光伏發(fā)電系統(tǒng)中常用的能源存儲(chǔ)設(shè)備是鉛酸電池，但有循環(huán)壽命短、功率密度低、維護(hù)量大等幾個(gè)難以克服的缺點(diǎn)，整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)的成本很高，而太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)輸入能量很不穩(wěn)定、間距大、電池過(guò)早故障或容量損失，進(jìn)一步增加發(fā)電系統(tǒng)成本，這是太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)亟待解決的問(wèn)題。儲(chǔ)能系統(tǒng)的狀態(tài)和主要問(wèn)題，電池充放電循環(huán)數(shù)與放電深度的關(guān)系，電池電量的測(cè)

2、量，電池容量是電池的電容。一般而言，用適當(dāng)?shù)倪^(guò)帳電池從結(jié)束電壓放電到結(jié)束電壓時(shí)電池發(fā)出的總電量。當(dāng)電池以恒定電流放電時(shí)，其容量(Ah)等于放電電流(a)與持續(xù)時(shí)間(h)的乘積。也就是說(shuō)，Q=It，1。測(cè)量?jī)?nèi)阻(電導(dǎo))方法表明，在電池老化過(guò)程中，內(nèi)阻的上升明顯快于充電時(shí)結(jié)束電壓的上升，直到內(nèi)阻增加60%以上，結(jié)束電壓沒(méi)有明顯增加，結(jié)束電壓的增加是電解質(zhì)的性能，因此，內(nèi)部電阻對(duì)容量的預(yù)測(cè)性很好，如圖所示。電池的內(nèi)部溫度對(duì)性能有很大影響，如果電解質(zhì)溫度在10 35范圍內(nèi)發(fā)生變化，則每變化1 ，容量就會(huì)變化約0.8%。因此，在判斷蓄電池性能時(shí)，必須考慮過(guò)濾器溫度的影響，因此溫度測(cè)量是必要的。2 .暗示

3、(AH)方法，在電池放電的情況下，經(jīng)常需要知道電池的剩馀容量和電源時(shí)間，根據(jù)電池的額定容量和放電電流監(jiān)控實(shí)時(shí)計(jì)算剩馀容量并不難。假設(shè)負(fù)荷相對(duì)穩(wěn)定，則換算供電時(shí)間。電池制造商通常在不同的放電比例下提供電池容量。3 .電壓方法，該方法主要用于簡(jiǎn)單測(cè)量，通過(guò)測(cè)量開(kāi)路和負(fù)載電壓的大小、開(kāi)路和負(fù)載電壓的降低來(lái)表示容量不足。電池的開(kāi)路電壓與容量密切相關(guān)。這里說(shuō)的開(kāi)路電壓是電池內(nèi)部完全穩(wěn)定時(shí)測(cè)量的電壓。斷路電壓不是分離所有負(fù)載的在線狀態(tài)，需要很長(zhǎng)的穩(wěn)定時(shí)間，但通過(guò)與容量的良好關(guān)系，可以確定容量。連續(xù)使用的電池在初始使用時(shí)獲得初始容量。光伏系統(tǒng)電池充電控制和分析，能源管理系統(tǒng)中電池充電和放電控制技術(shù)直接影響系

4、統(tǒng)性能。充電控制方法的優(yōu)缺點(diǎn)，一方面影響電池的充電大小，另一方面與其壽命有關(guān)。鉛酸電池的充電方法有很多，包括恒流充電、恒壓充電、恒壓限流充電、兩階段充電、三階段充電、快速充電、智能充電、平衡充電等。太陽(yáng)能系統(tǒng)考慮到了有限的能源、有限的成本投資和充電電源等特性，所以太陽(yáng)能系統(tǒng)的充電控制是特殊的。1 .恒流充電，恒流充電用一定的電流充電，在充電過(guò)程中電池電壓發(fā)生變化，電流必須固定調(diào)整。該方法特別適用于對(duì)連接了多個(gè)蓄電池的蓄電池充電，容易恢復(fù)落后蓄電池的容量，最適用于小電流的長(zhǎng)充電模式。這種充電方法的缺點(diǎn)是電池充電開(kāi)始電流太小，充電后期充電電流太大，充電電壓高，充電過(guò)程需要很長(zhǎng)時(shí)間，特別是充電后期、

5、析出氣體很多，極板上的沖擊和能耗大，充電效率不到65%。由于產(chǎn)生更多的氣體，VRLA電池不應(yīng)使用這種方法。，2 .恒壓充電，恒壓充電是指以一定的電壓給電池充電。因此，充電初期電池電壓低，充電電流大，但隨著電池電壓的逐漸提高，電流逐漸減少。充電終端只通過(guò)很小的電流，所以充電過(guò)程中不需要調(diào)整電流。對(duì)于相對(duì)恒流充電，該方法的充電電流會(huì)自動(dòng)減少，因此充電過(guò)程中氣體發(fā)生少，充電時(shí)間短，能耗低，充電效率達(dá)80%，充電電壓選擇合適的情況下，充電在8小時(shí)內(nèi)完成。該方法的充電特性曲線也有該方法的缺點(diǎn)。1)在充電初期，電池放電深度太深，充電電流可能會(huì)很大，不僅是充電控制器的安全，還會(huì)因?yàn)檫^(guò)電流而損壞電池。2)電池

6、電壓太低，以后充電電流太小，充電時(shí)間太長(zhǎng)，不適合電池包充電。3)蓄電池端子電壓的變化難以補(bǔ)償，充電中落后電池的完全充電也很困難。3 .3段充電，恒流充電階段，充電器充電電流保持不變，充電電量迅速增加，電池電壓增加；恒壓充電階段，充電器充電電壓保持不變，充電量繼續(xù)增加，電池電壓慢慢上升，充電電流減少；如果電池已滿(mǎn)，充電電流下降到低于充電轉(zhuǎn)換電流，充電器充電電壓降低到充電電壓。充電器充電階段，充電器充電電壓保持為充電電壓。效果：使用蓄電池，初期充電時(shí)不會(huì)出現(xiàn)大電流，后期也不會(huì)出現(xiàn)高電壓，因此蓄電池會(huì)產(chǎn)生氣體。充電電路拓?fù)浜涂刂品綁K圖，超級(jí)電容器，超級(jí)電容器和la電容器通過(guò)極化電解質(zhì)存儲(chǔ)能量。雖然是

7、電化學(xué)元件，但在能量?jī)?chǔ)存過(guò)程中不會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的能量?jī)?chǔ)存過(guò)程是可逆的，因?yàn)檫@個(gè)超級(jí)電容器可以反復(fù)充電和放電數(shù)十萬(wàn)次。超級(jí)電容器被認(rèn)為是懸浮在電解質(zhì)上的兩個(gè)沒(méi)有反應(yīng)性的多孔電極板，將電極通電，正極板吸引陽(yáng)離子，負(fù)極板吸引陽(yáng)離子，負(fù)極板實(shí)際上形成兩個(gè)容積儲(chǔ)層，脫落的正離子在負(fù)極板附近，負(fù)離子在負(fù)極板附近。結(jié)構(gòu)分類(lèi)、超級(jí)電容器的結(jié)構(gòu)主要分為兩種。一個(gè)是柱狀電容器。也就是說(shuō)，將基板纏繞并放入圓形金屬外殼的電容器適用于低壓大電流充電和放電。另一種是折疊電極基板并組裝在塑料或金屬外殼內(nèi)的疊層裝置，該電容器更適合高壓低功耗充電和放電。超級(jí)電容器的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)是從很小的尺寸達(dá)到法拉第水平的電容量；不需要特殊的

8、充電電路和控制放電電路。與電池相比，過(guò)度充電或過(guò)度放置對(duì)壽命沒(méi)有負(fù)面影響。從環(huán)境保護(hù)的角度來(lái)看，它是一種綠色能源。超級(jí)電容器可以焊接，因此沒(méi)有電池接觸不穩(wěn)定等問(wèn)題。缺點(diǎn)使用不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致電解質(zhì)泄漏和其他現(xiàn)象。與鋁電解電容器相比，內(nèi)部電阻大，不能用于交流電路。與電池相比1 .超級(jí)電容器在額定電壓范圍內(nèi)全部電位充電，可以完全釋放。電池在較小的電壓范圍內(nèi)工作，這取決于自身的化學(xué)反應(yīng)，并可能在過(guò)度充電時(shí)造成永久性損壞。2.超級(jí)電容器的充電狀態(tài)(SOC)和電壓構(gòu)成了簡(jiǎn)單的函數(shù)，而電池的充電狀態(tài)則包含多種復(fù)雜的轉(zhuǎn)換。3.超級(jí)電容器可以在沒(méi)有任何不利影響的情況下反復(fù)傳輸能量脈沖，相反，如果電池反復(fù)傳輸高功率脈沖，壽命將大大縮短。4.超級(jí)電容器可以快速充電，電池快速充電可能會(huì)損壞。5.超級(jí)電容器可以反復(fù)循環(huán)數(shù)十萬(wàn)次，而電池壽命只有幾百次。，光伏系統(tǒng)使用超級(jí)電容的可行性，文獻(xiàn)表明，無(wú)論蓄電池是直接與超級(jí)電容連接，還是手動(dòng)或主動(dòng)連接，超級(jí)電容補(bǔ)償蓄電池輸出電流，緩解蓄電池輸出大電流的壓力，降低蓄電池端子電壓，降低電源系統(tǒng)內(nèi)部損耗，改善蓄電池的特性，延長(zhǎng)壽命。超級(jí)電容電池混合儲(chǔ)能系統(tǒng)、充電控制器控制光伏陣列的輸出能量，并根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際狀態(tài)以一定方式向后供電，包括MPPT方式、限流方式和靜壓方式。系統(tǒng)中