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1、资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。 本文由braveheart1h贡献 pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT, 或下载源文件到本机查看。 天津大学 硕士学位论文 光伏系统用铅酸蓄电池循环特性的研究 姓名: 马洪斌 申请学位级别: 硕士 专业: 化学工程 指导教师: 唐致远 1201 中文摘要 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
2、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也式铅酸蓄电池( 和) 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。经过以上研究, 得出如下几点结论: 也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。 分别采用 教授提出的模拟电池实际使用状态的大循环方 法和 中也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。经过对比不同型号电
3、池的寿命试验, 能够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 伍 锷 廿 【 岫 也 ? 曲 曲舳 也 协 甜 , 小, 巧 印 巧 ”, 协 , 矗 锄 铆 , 五吣 弱: 巧 咖 匆 彻, 伍 曲 。俩 觚 撇 巧 也 犯 妇 牡巧, 也主硒 。 幽画 印 ( ) 印饥 : 甜 , 撕。珥 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的 研究成果, 除了文中特别加以标注和致谢之处外, 论文中不包含其它人已经发表 或撰写过的研究
4、成果, 也不包含为获得叁鲞盘堂或其它教育机构的学位或证 书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中 作了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名: 多跃斌签字日期: 埘年月访日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解苤盗盘堂有关保留、 使用学位论文的规定。 特授权盘盗盘鲎能够将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检 索, 并采用影印、 缩印或扫描等复制手段保存、 汇编以供查阅和借阅。同意学校 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名: 多珑斌 导师签名: 签字日期: 一扩年月冶日 签字
5、日期: 加年月计日 天津大学硕士学位论文 第一章绪论 第一章绪论 引言 近年来, 随着世界能源的短缺与环境污染问题的日益突出, 许多国家和地区 都采取了相关措施来提高能源利用率、 改进能源结构、 探索新能源和可再生能源, 咀达到可持续发展和减少矿物燃料消耗的目的。充分开发利用太阳能是世界各国 可持续发展的能源战略决策, 其中光伏发电最受瞩目。近几年启动的”全球环境 基金膛界银行可再生能源发展项目”计划年中推广约万套光伏户用电源系 统和约光伏发电】。光伏发电系统以输出电能作为最终表现形式, 具有配 置灵活、 传输方便、 无污染、 使用维护简单、 安全可靠、 可存储等优点。在能源、 环境和人类社会
6、未来发展中占据重要地位。 太阳能光伏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。 一般由太阳电池组件、 控制器、 蓄电池组、 直流, 交流逆变器等组成。光伏发电 系统将由太阳能电池阵列产生的电能加以应用, 有直流应用和交流应用两种方式 ( 如图所示) 。 国 神 裂 。器 豢器豳 ”弹 图太阳能发电及应用系统 从图能够看出, 光伏电池必须在有光照条件下才能工作, 独立的光伏发 电系统中必须有作为储能部件的蓄电池存在, 才能保证整个光伏系统全天候正常 无津大学硕士学位论文 第一章绪论 运转。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,
7、 特别是循环特性, 以便寻求符合实际使用条件的光 恢蓄电池已经成为光伏发电系统研究的重要方向之一。 当前国内外在光伏系统中使用的蓄电池主要有以下三大类口】: 开口铅酸蓄 姗, ) : 镍钙、 镍氢、 镍镉电池( 记毗哪 电池( 甜日) , 阀控式密封铅酸蓄电池( 由 ) , , 删。 在这三大类电池中, 开口铅酸蓄电池在其使用过程中存在水易挥发、 易泄漏、 比容量低等缺点, 且在使用过程中伴随有酸雾产生, 污染环境; 而镍钙、 镍氢电 池虽然容量较大, 但价格昂贵; 镍镉电池具有。记忆效应” 阀 控式密封铅酸免维护蓄电池( 也) 是最近十几年才在中国发展起来的贫液式 铅酸蓄电池, 由于它具有不
8、需补加酸水、 无酸雾析出、 容量大、 价格低、 自放电 率低、 结构紧凑、 寿命长、 无”记忆效应”、 可任意放置使用、 搬运方便、 使用 清洁等优点, 近年来在光伏发电系统中得到广泛的应用”。 铅酸蓄电池的结构和工作原理 铅酸蓄电池的结构 单体铅酸蓄电池主要由正极板、 负极板、 硫酸、 隔板、 槽体和盖组成。正负 极分别焊成极群, 如图所示。 照。 图铅酸电池结构示意图 天津大学硕士学位论文 第一章绪论 极板极板是铅酸蓄电池储存电能的主要部件, 它一般被制成栅架形式, 上 面附满活性物质。极板分正极板和负极板两种: 正极板上活性物质为棕红色的二 氧化铅( ) ; 负极板活性物质为海绵状深灰色
9、的铅( ) 。正负极板都浸在 一定浓度的硫酸溶液中。为了增加电池容量, 能够把几块不同极性的极板用金属 条连接在一起并称之为”极板组”或”极板群”。由于正极上活性物质比较疏松, 机械强度低, 如果极板的两面放电不均, 就会形成正极板拱曲而使其上的活性物 质脱落。因此, 在每一单格中负极板要比正极板多一片, 这样, 就能够保证组装 后, 每片正极板都处于两片负极板之间, 使两侧放电均匀以减少正极板的拱曲和 活性物质的脱落【。 隔板在各种类型的铅酸蓄电池中, 除少数特殊组合的极板间留有宽大的空 隙外, 在两极板间均需插入隔板, 以防止正负极板相互接触而发生短路。要求隔 板为电绝缘体( 如木质、 橡胶、 微孔橡胶、 微孔塑料、 玻璃纤维棉等) , 耐氧化, 耐硫酸腐
