光伏系统用铅酸蓄电池循环特性的研究

【摘要】： 世界能源的短缺与环境污染问题的日益突出使得充分开发和利用太阳能成为世界各国可持续发展的能源战略决策,其中光伏发电最受瞩目。光伏发电系统中作为储能部件的蓄电池是保证整个光伏系统全天候正常运转的关键部件之一。用于光伏系统的蓄电池的寿命是光伏发电独立系统扩大应用的瓶颈。因此,分析光伏蓄电池的工作特性,特别是循环特性,寻求符合实际使用条件的光伏蓄电池已经成为光伏系统研究的重要方向之一。 本论文对光伏系统用VRLA式铅酸蓄电池(12V35Ah和12V45Ah)的循环寿命评估进行了研究,对比了不同使用条件和循环制度下铅酸蓄电池的循环特性。通过以上研究,得出如下几点结论: 1. VRLA铅酸蓄电池的基本电性能均能满足光伏系统用蓄电池的要求,电池的均一性、充电效率和荷电保持能力较好。 2.分别采用Dirk Uwe Sauer教授提出的模拟电池实际使用状态的大循环方法和PV Gap中VRLA式铅酸蓄电池加速寿命测试方法对电池的循环特性进行研究。研究表明两种方法都存在缺陷,并提出一种改进方法。通过对比不同型号电池的寿命试验,可以看出影响光伏系统用铅酸蓄电池的循环特性的因素很多,包括电池活性物质组成等内在因素,也包括电池的放电深度、过充电量等外在因素。 【关键词】：铅酸蓄电池 光伏系统 阀控式 循环特性
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TM912
【目录】：

• 中文摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第一章 绪论7-22
• 1.1 引言7-8
• 1.2 铅酸蓄电池的结构和工作原理8-14
• 1.2.1 铅酸蓄电池的结构8-9
• 1.2.2 铅酸蓄电池的发展历史9-10
• 1.2.3 铅酸蓄电池的工作原理10-14
• 1.3 光伏铅酸电池的特点和发展趋势14-21
• 1.3.1 光伏系统用铅酸蓄电池特点14-16
• 1.3.2 光伏系统用铅酸蓄电池容量特性16-17
• 1.3.3 光伏系统用铅酸蓄电池循环特性17-21
• 1.3.4 光伏系统用铅酸蓄电池发展趋势21
• 1.4 本论文研究目的和内容21-22
• 第二章 实验内容与方法22-29
• 2.1 电池常规电性能测试22-24
• 2.1.1 电池常规容量测试22-23
• 2.1.2 电池充电效率测试23
• 2.1.3 电池充电行为测试23-24
• 2.1.4 电池析气行为的分析24
• 2.1.5 电池荷电保持能力测试24
• 2.2 电池循环性能测试24-27
• 2.3 试验装置27-29
• 第三章 光伏铅酸蓄电池常规电性能研究29-37
• 3.1 电池的容量特性29-32
• 3.2 电池充电效率研究32-33
• 3.3 电池充电特性研究33-36
• 3.3.1 电池恒流恒压充电特性研究33-34
• 3.3.2 电池析气电流分析34-36
• 3.4 电池荷电特性研究36-37
• 第四章 光伏铅酸蓄电池循环特性研究37-47
• 4.1 变SOC 的循环寿命测试研究37-42
• 4.1.1 高量级循环阶段分析37-39
• 4.1.2 低量级循环特性研究39-40
• 4.1.3 大跨度循环阶段分析40-42
• 4.1.4 循环过程中的容量衰减42
• 4.2 加速寿命测试研究42-45
• 4.3 总结与问题探讨45-47
• 4.3.1 关于电池循环特性45-46
• 4.3.2 关于电池循环特性检测方法46-47
• 第五章 结论47-48
• 参考文献48-51
• 发表论文和科研情况说明51-52
• 致谢52

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