何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第3章蓄电池课件

《何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第3章蓄电池课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第3章蓄电池课件（120页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第3章 蓄电 池1 光伏光伏蓄电池蓄电池电能电能化学化学能能 何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第3章 蓄电 池2 光伏发电系统中，蓄电池是光伏发电系统中，蓄电池是重要组成部件重要组成部件。由于太阳光变。由于太阳光变化无常，光伏发电系统的功率输出也变化无常，因此光伏发电化无常，光伏发电系统的功率输出也变化无常，因此光伏发电系统产生的电能需要蓄电池进行储存和调节。系统产生的电能需要蓄电池进行储存和调节。 在日照不足发电很少或需要维修光伏发电系统时，蓄电池也能在日照不足发电很少或需要维修光伏发电系统时，蓄电池也能够提供相对稳定的电能。够提供相对稳定的电能。

2、蓄电池的投资占系统总投资的蓄电池的投资占系统总投资的2020%2%25 5% %。蓄电池的合理选择、正确使用和维护等，是光伏发电系统设蓄电池的合理选择、正确使用和维护等，是光伏发电系统设计和运行、管理中计和运行、管理中至关重要至关重要的问题。的问题。 何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第3章 蓄电 池34.1 光伏蓄电池概述光伏蓄电池概述4.1.1 蓄电池简介蓄电池简介 化学电池是将化学能转换为电能的装置，分为原电池和化学电池是将化学能转换为电能的装置，分为原电池和蓄电池两大类。蓄电池两大类。 原电池的活性物质只能利用一次，放完电后废弃，又称原电池的活性物质只能利用一次，放完电后废弃，又称

3、一次电池。蓄电池放电后可以用与放电电流相反的电流进行一次电池。蓄电池放电后可以用与放电电流相反的电流进行充电，重新获得复原而再次使用，又称二次电池，能量转换充电，重新获得复原而再次使用，又称二次电池，能量转换过程是可逆的。过程是可逆的。电能电能 化学能化学能何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第3章 蓄电 池44.1 光伏蓄电池概述光伏蓄电池概述4.1.1 4.1.1 蓄电池简介蓄电池简介 蓄电池的蓄电池的分类分类：铅酸蓄电池；镉镍（：铅酸蓄电池；镉镍（NiCdNiCd）蓄电池；氢）蓄电池；氢镍（镍（NiMHNiMH）蓄电池；锂离子（）蓄电池；锂离子（L Li iionion）蓄电池。）蓄电

4、池。 蓄电池的主要蓄电池的主要技术指标技术指标：工作电压工作电压，放电曲线上的平台电压；，放电曲线上的平台电压；蓄电池容量蓄电池容量，常用安时（，常用安时（A A h h）或毫安时（）或毫安时（mAmA h h）表示；）表示；工作温区，工作温区，正常放电温度范围；正常放电温度范围；循环寿命循环寿命，正常工作的充、放电次数。，正常工作的充、放电次数。 蓄电池的蓄电池的特性曲线特性曲线：充电曲线；放电曲线；充放电循环：充电曲线；放电曲线；充放电循环曲线；温度曲线；储存曲线；等曲线；温度曲线；储存曲线；等 光伏发电系统使用光伏发电系统使用最普遍最普遍的是的是阀控密封式铅酸蓄电池阀控密封式铅酸蓄电池（

5、Valve-Regulated Lead Acid BatteryValve-Regulated Lead Acid Battery，VRLAVRLA）。）。 何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第3章 蓄电 池54.1 光伏蓄电池概述光伏蓄电池概述4.1.2 4.1.2 铅酸蓄电池的基本概念铅酸蓄电池的基本概念 （1 1）单体蓄电池）单体蓄电池单体蓄电池指蓄电池的最小单元（格）。单体蓄电池指蓄电池的最小单元（格）。 （2 2）蓄电池组）蓄电池组 蓄电池组由单体蓄电池串联和并联组成，以满足存储大蓄电池组由单体蓄电池串联和并联组成，以满足存储大容量电能的需要。其作用是储存太阳电池方阵发出的电能

6、容量电能的需要。其作用是储存太阳电池方阵发出的电能并随时向负载供电。并随时向负载供电。 （3 3）电池充电）电池充电电池充电是外电路给蓄电池供电，使电池内发生化学反电池充电是外电路给蓄电池供电，使电池内发生化学反应，从而把电能转化成化学能而储藏起来的操作。应，从而把电能转化成化学能而储藏起来的操作。 （4 4）过充电）过充电过充电是对完全充电的蓄电池或蓄电池组继续充电。过充电是对完全充电的蓄电池或蓄电池组继续充电。何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第3章 蓄电 池64.1 光伏蓄电池概述光伏蓄电池概述5 5）热失控）热失控 热失控是指蓄电池在恒压充电时充电电流和电池热失控是指蓄电池在恒压充

7、电时充电电流和电池温度温度发生一种发生一种积累性的增强作用积累性的增强作用并逐步并逐步损坏蓄电池损坏蓄电池现象。现象。 VRLAVRLA蓄电池过充时正极产生的大量氧气在负极复合，复蓄电池过充时正极产生的大量氧气在负极复合，复合反应产生的热使蓄电池温度进一步升高。温度升高又合反应产生的热使蓄电池温度进一步升高。温度升高又使电池内阻下降，导致浮充电流增大。这样，增大的浮使电池内阻下降，导致浮充电流增大。这样，增大的浮充电流使蓄电池温度升高，升高的温度又使浮充电流增充电流使蓄电池温度升高，升高的温度又使浮充电流增大，如此反复形成恶性循环大，如此反复形成恶性循环热失控热失控。 VRLA VRLA铅酸蓄

8、电池铅酸蓄电池“热失控热失控”故障的原因：故障的原因： 电池失水；电池失水； 单格电池提前失效故障；单格电池提前失效故障； 充电器与铅酸蓄电池组不匹配（充电器与铅酸蓄电池组不匹配（充电电压过高充电电压过高 ）；）； 电池的氧循环气路过于畅通。电池的氧循环气路过于畅通。何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第3章 蓄电 池74.1 光伏蓄电池概述光伏蓄电池概述（6 6）放电）放电在规定的条件下，电池向外电路输出电能的过程。在规定的条件下，电池向外电路输出电能的过程。 （7 7）活性物质）活性物质在电池放电时发生化学反应从而产生电能的物质，或者在电池放电时发生化学反应从而产生电能的物质，或者说是正

9、极和负极储存电能的物质统称为活性物质。说是正极和负极储存电能的物质统称为活性物质。（8 8）板极硫化）板极硫化电池放电后未及时充电，或长时期处于半放电或充电不电池放电后未及时充电，或长时期处于半放电或充电不足，甚至过充电情况下或者长时间充电和放电都会形成难足，甚至过充电情况下或者长时间充电和放电都会形成难溶的溶的PbSOPbSO4 4晶体，无法恢复原来的状态晶体，无法恢复原来的状态板极硫化板极硫化。板极硫化导致充电困难或电池失效。板极硫化导致充电困难或电池失效。 何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第3章 蓄电 池84.1 光伏蓄电池概述光伏蓄电池概述 （9 9）容量）容量 容量是在规定的放

10、电条件下电池输出的电荷。其单位常容量是在规定的放电条件下电池输出的电荷。其单位常用安时用安时(Ah)(Ah)表示。表示。 能量和比能量能量和比能量 能量能量 蓄电池的能量是指在一定放电制下，蓄电池所能蓄电池的能量是指在一定放电制下，蓄电池所能给出的能量，通常用给出的能量，通常用W W表示，其单位为瓦时（表示，其单位为瓦时（W W h h）。）。 理论能量理论能量可以用可以用理论容量和电动势理论容量和电动势的乘积表示；的乘积表示； 实际能量实际能量为一定放电条件下的实际容量与平均工作电压的为一定放电条件下的实际容量与平均工作电压的乘积。乘积。 比能量比能量 蓄电池的比能量是单位体积或单位重量（质

11、蓄电池的比能量是单位体积或单位重量（质量）的蓄电池所给出的能量，分别称为体积比能量量）的蓄电池所给出的能量，分别称为体积比能量(W(W h/L)h/L)和重量比能量（和重量比能量（W W h/kgh/kg）。）。 何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第3章 蓄电 池94.1 光伏蓄电池概述光伏蓄电池概述 功率和比功率功率和比功率 功率功率 蓄电池的功率是指蓄电池在一定放电制下，在单蓄电池的功率是指蓄电池在一定放电制下，在单位时间内所给出的能量的大小，通常用位时间内所给出的能量的大小，通常用P P表示，单位为瓦（表示，单位为瓦（W W）。）。 理论功率理论功率为一定放电条件下的放电电流与蓄电池

12、电动势为一定放电条件下的放电电流与蓄电池电动势的乘积的乘积; ; 实际功率实际功率为一定放电条件下的放电电流与平均工作电压为一定放电条件下的放电电流与平均工作电压的乘积。的乘积。 比功率比功率 是指是指单位体积或单位质量单位体积或单位质量的蓄电池输出功率，的蓄电池输出功率，分别称为体积比功率（分别称为体积比功率（W /LW /L）和质量比功率（）和质量比功率（W /kgW /kg）。）。 比功率是蓄电池的重要的技术性能指标，蓄电池的比功比功率是蓄电池的重要的技术性能指标，蓄电池的比功率大，表示它承受大电流放电的能量强。率大，表示它承受大电流放电的能量强。何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第

13、3章 蓄电 池104.1 光伏蓄电池概述光伏蓄电池概述 （1010）相对密度相对密度相对密度是指相对密度是指电解液与水的密度的比值电解液与水的密度的比值，用用来检验电解来检验电解液的强度。相对密度与温度变化有关。液的强度。相对密度与温度变化有关。2525时，满充的电时，满充的电池电解液相对密度值为池电解液相对密度值为1.2651.265。密封式电池，相对密度值无。密封式电池，相对密度值无法测量。纯酸溶液的密度为法测量。纯酸溶液的密度为1.835g/cm1.835g/cm3 3，完全放电后降至，完全放电后降至1.l20g/cm1.l20g/cm3 3。 大部分铅酸电池的密度在大部分铅酸电池的密度

14、在1.11.3 g/cm1.11.3 g/cm3 3范围内，满充之后范围内，满充之后一般为一般为1.231.3 g/cm1.231.3 g/cm3 3。 高温或者低温中的电池，相对密度也会受影响。高温或者低温中的电池，相对密度也会受影响。何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第3章 蓄电 池114.1 光伏蓄电池概述光伏蓄电池概述 （1 11 1）运行温度运行温度 温度对电池性能影响很大。温度对电池性能影响很大。 电池运行一段时间，就感到烫手，铅酸电池具有很强的电池运行一段时间，就感到烫手，铅酸电池具有很强的发热性。当运行温度超过发热性。当运行温度超过2525，每升高，每升高1010，铅酸电池

15、的，铅酸电池的使用寿命就减少使用寿命就减少50%50%。所以电池的最高运行温度应比外界。所以电池的最高运行温度应比外界低，运行温度变化超过低，运行温度变化超过 55时应带时应带温度补偿充电温度补偿充电措施。电措施。电池温度传感器应安装在阳极上，且与外界绝缘。池温度传感器应安装在阳极上，且与外界绝缘。何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第3章 蓄电 池124.2 铅酸蓄电池结构和工作原理铅酸蓄电池结构和工作原理4.2.1 4.2.1 铅酸蓄电池的结构铅酸蓄电池的结构 结构：结构：铅蓄电池由正极板、负极板、隔板、电槽及电解铅蓄电池由正极板、负极板、隔板、电槽及电解液组成。液组成。 活性物质：活性

16、物质： 正极，正极，PbOPbO2 2， 负极，负极，PbPb； 电解液电解液：H H2 2SOSO4 4 电化学反应同时，电化学反应同时， e e、H H、HSOHSO4 4 不断产生，不断不断产生，不断复合。复合。图图4 4-1 VRLA-1 VRLA蓄电池的基本结构蓄电池的基本结构何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第3章 蓄电 池134.2 铅酸蓄电池结构和工作原理铅酸蓄电池结构和工作原理 1. 1.极板极板极板由板栅和活性物质组成。板栅是极板的骨架，用于极板由板栅和活性物质组成。板栅是极板的骨架，用于支撑活性物质，传导电流。支撑活性物质，传导电流。 （1 1）正极板正极板( (阳极

17、阳极) )阳极指发生阳极指发生氧化反应氧化反应的电极。铅酸蓄电池的阳极板就是的电极。铅酸蓄电池的阳极板就是正极。它是以结晶细密、疏松多孔的正极。它是以结晶细密、疏松多孔的二氧化铅二氧化铅作为储存电作为储存电能的活性物质，能的活性物质，正常为红褐色正常为红褐色，铅酸蓄电池的每个单元也，铅酸蓄电池的每个单元也分正极和负极，分正极和负极，阳极是放电时的负极，充电时的正极阳极是放电时的负极，充电时的正极。（2 2）负极板）负极板( (阴极阴极) )负极指发生负极指发生还原反应还原反应的电极。的电极。负极板是放电时的正极，负极板是放电时的正极，充电时的负极充电时的负极。负极。负极( (阴极板阴极板) )

18、是以海绵状的是以海绵状的金属铅金属铅作为储存作为储存电能的物质，电能的物质，正常为灰色正常为灰色。何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第3章 蓄电 池144.2 铅酸蓄电池结构和工作原理铅酸蓄电池结构和工作原理 2. 2.隔板隔板在电池两极板组间插入的隔离物，防止正、负极板相互在电池两极板组间插入的隔离物，防止正、负极板相互接触而发生短路和活性物质脱落。接触而发生短路和活性物质脱落。 隔板由防止渗透离子的材料制成，主要有隔板由防止渗透离子的材料制成，主要有AGMAGM（超细玻（超细玻璃纤维）隔板和璃纤维）隔板和PVC-SiOPVC-SiO2 2隔板两类隔板两类 3.3.容器容器容器用于盛装电

19、解液和支撑极板，容器用于盛装电解液和支撑极板， 硬橡胶式及塑料槽。硬橡胶式及塑料槽。4.4.电解液电解液含有可移动离子，具有离子导电性的液体或固体物质叫含有可移动离子，具有离子导电性的液体或固体物质叫做电解液。一般为做电解液。一般为稀硫酸稀硫酸，有一部分做成胶体。，有一部分做成胶体。 电解液电解液在铅酸蓄电池中的在铅酸蓄电池中的作用作用是：参加电化学反应；是：参加电化学反应；溶液正、负离子的传导体；极板温升的热扩散体。溶液正、负离子的传导体；极板温升的热扩散体。何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第3章 蓄电 池154.2 铅酸蓄电池结构和工作原理铅酸蓄电池结构和工作原理4.2.2铅酸蓄电池

20、的工作原理铅酸蓄电池的工作原理铅酸蓄电池由两组极板插入稀硫酸溶液中构成。电极在铅酸蓄电池由两组极板插入稀硫酸溶液中构成。电极在完成充电后，正极板为二氧化铅，负极板为海绵状铅。放完成充电后，正极板为二氧化铅，负极板为海绵状铅。放电后，在两极板上都产生细小而松电后，在两极板上都产生细小而松软的硫酸铅，充电后又恢复为原来软的硫酸铅，充电后又恢复为原来物质。物质。 铅酸蓄电池在充电和放电过程中铅酸蓄电池在充电和放电过程中的可逆反应理论比较复杂，目前公的可逆反应理论比较复杂，目前公认的是认的是“双硫酸化理论双硫酸化理论”，其含义：，其含义：放电时，两电极的有效物质和硫酸放电时，两电极的有效物质和硫酸发生

21、作用，均转化为硫酸化合物发生作用，均转化为硫酸化合物硫酸铅；充电时，又恢复为原来的硫酸铅；充电时，又恢复为原来的铅和二氧化铅，如图铅和二氧化铅，如图4-1（b）所示。）所示。 何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第3章 蓄电 池164.2 铅酸蓄电池结构和工作原理铅酸蓄电池结构和工作原理 1.铅酸蓄电池电动势的产生铅酸蓄电池电动势的产生铅酸蓄电池充电后，正极板的铅酸蓄电池充电后，正极板的PbO2在硫酸溶液中水分子在硫酸溶液中水分子的作用下，少量与水生成可离解的不稳定物质的作用下，少量与水生成可离解的不稳定物质氢氧化氢氧化铅铅(Pb(OH)4)，氢氧根离子在溶液中，铅离子（，氢氧根离子在溶液中

22、，铅离子（Pb4+ ）留在）留在正极板上，因此正极板上缺少电子。同时负极板的正极板上，因此正极板上缺少电子。同时负极板的Pb与电与电解液中的解液中的H2SO4发生反应，变成铅离子（发生反应，变成铅离子（Pb2+），铅离子），铅离子转移到电解液中，负极板上留下多余的两个电子转移到电解液中，负极板上留下多余的两个电子(2e)。可。可见，在未接通外电路时（电池开路），由于化学作用，正见，在未接通外电路时（电池开路），由于化学作用，正极板上缺少电子，负极板上多余电子，两极板间就产生了极板上缺少电子，负极板上多余电子，两极板间就产生了一定的电位差，这就是电池的一定的电位差，这就是电池的电动势电动势。铅酸

23、蓄电池单体。铅酸蓄电池单体（格）的电动势为（格）的电动势为2.0V。何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第3章 蓄电 池174.2 铅酸蓄电池结构和工作原理铅酸蓄电池结构和工作原理 2.铅酸蓄电池充、放电过程的电化学反应铅酸蓄电池充、放电过程的电化学反应 蓄电池充、放电时，正极、负极活性物质和电解液同时蓄电池充、放电时，正极、负极活性物质和电解液同时参加化学反应。铅酸蓄电池充、放电化学反应的方程式如参加化学反应。铅酸蓄电池充、放电化学反应的方程式如下下: 正极正极 电解液电解液 负极负极 正极正极 水水 负极负极放电过程：放电过程：PbO2 + 2H2SO4 + Pb PbSO4+2H2O+

24、PbSO4充电过程：充电过程：PbO2 + 2H2SO4 + Pb PbSO4+2H2O+PbSO4 化学反应的同时，有电子和离子的产生化学反应的同时，有电子和离子的产生。 正极：正极：PbO2+H2SO4PbSO4+H2O 负极：负极：Pb+H2SO4PbSO4+H2 总反应：总反应：PbO2+2H2SO4+Pb 2PbSO4+2H2O 何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第3章 蓄电 池184.2 铅酸蓄电池结构和工作原理铅酸蓄电池结构和工作原理 铅酸蓄电池在充、放电过程伴随着的副反应为铅酸蓄电池在充、放电过程伴随着的副反应为2H2O 2H2+ O22Pb+ O2 2PbOPbO+H2S

25、O4 PbSO4 +H2O 该反应使电池中该反应使电池中水分逐渐损失，需不断补充纯水才能保水分逐渐损失，需不断补充纯水才能保持正常使用。持正常使用。 何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第3章 蓄电 池194.2 铅酸蓄电池结构和工作原理铅酸蓄电池结构和工作原理4.2.3 铅酸蓄电池的分类和命名铅酸蓄电池的分类和命名 1.铅酸蓄电池的分类铅酸蓄电池的分类 （1）按照电解液数量和电池槽结构分类）按照电解液数量和电池槽结构分类 传统开口式铅酸蓄电池：开口半密封式结构，电解液处传统开口式铅酸蓄电池：开口半密封式结构，电解液处于富液状态，使用过程中需要加水调节酸密度；于富液状态，使用过程中需要加水调

26、节酸密度； 阀控密封式铅酸蓄电池（阀控密封式铅酸蓄电池（Valve-Regulated Lead Acid Battery，VRLA）：全密封式结构，电解液为贫液状态，）：全密封式结构，电解液为贫液状态，使用过程中不需要进行加水或加酸维护使用过程中不需要进行加水或加酸维护“免维护免维护”。 AGM电池：主要采用电池：主要采用AGM（玻璃纤维）隔板，电解液（玻璃纤维）隔板，电解液被吸附在隔板孔隙内；被吸附在隔板孔隙内； GEL电池：主要采用电池：主要采用PVC-SiO2隔板，电解质为已经凝胶隔板，电解质为已经凝胶的胶体电解质。的胶体电解质。 何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第3章 蓄电 池

27、204.2 铅酸蓄电池结构和工作原理铅酸蓄电池结构和工作原理 （2）按照电池的用途分类）按照电池的用途分类 循环和启动使用电池：铁路电池、汽车电池、太阳能循环和启动使用电池：铁路电池、汽车电池、太阳能电池、电动车电池、牵引电池等类型。电池、电动车电池、牵引电池等类型。 浮充使用电池：浮充电池主要是后备电池。浮充使用电池：浮充电池主要是后备电池。（3）按照电池的使用环境分类）按照电池的使用环境分类 固定型电池：主要用于后备电源，广泛用于邮电、电站固定型电池：主要用于后备电源，广泛用于邮电、电站和医院等，最大要求是安全可靠，因其使用固定在一地和医院等，最大要求是安全可靠，因其使用固定在一地方，重量

28、不是关键问题。方，重量不是关键问题。 移动型电池：主要有内燃机车用电池、铁路客车用电移动型电池：主要有内燃机车用电池、铁路客车用电池、摩托车用电池、电动汽车及牵引车用电池等。池、摩托车用电池、电动汽车及牵引车用电池等。何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第3章 蓄电 池214.2 铅酸蓄电池结构和工作原理铅酸蓄电池结构和工作原理 2.蓄电池的命名方法、型号组成及其代表意义蓄电池的命名方法、型号组成及其代表意义 蓄电池名称由单体蓄电池格数、型号、额定容量、电池蓄电池名称由单体蓄电池格数、型号、额定容量、电池功能或形状等组成功能或形状等组成(图图4-2)。当单体蓄电池格数为。当单体蓄电池格数为1

29、时时(2V)省省略，略，6V、12V分别为分别为3和和6。各公司的产品型号有不同的解。各公司的产品型号有不同的解释，但产品型号中的基本含义相同。表释，但产品型号中的基本含义相同。表4-3为常用字母的含为常用字母的含义。义。图图4-2 4-2 蓄电池名称的组成蓄电池名称的组成 何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第3章 蓄电 池224.2 铅酸蓄电池结构和工作原理铅酸蓄电池结构和工作原理表表4-3 蓄电池常用字母的含义蓄电池常用字母的含义 代号代号拼音拼音汉字汉字全称全称备注备注GGu固固固定型固定型F Fa阀阀阀控式阀控式MMi密密密封密封JJiao胶胶胶体胶体DDong动动动力型动力型DC

30、系列电池用系列电池用NNei内内内燃机车用内燃机车用TTie铁铁铁路客车用铁路客车用DDian电电电力机车用电力机车用TS系列电池用系列电池用 例：例：GFM-500GFM-500，1 1个单体，个单体，G G为固定型，为固定型，F F为阀控式，为阀控式，M M为密封，为密封，500500为为1010小时率的额定容量；小时率的额定容量；6-GFMJ-1006-GFMJ-100，6 6为为6 6个单体，电压个单体，电压12V12V，G G为固定为固定型，型，F F为阀控式，为阀控式，M M为密封，为密封，J J为胶体，为胶体，100100为为1010小时率的额定容量。小时率的额定容量。 何道清太

31、阳能光伏发电系统原理与应用技术第3章 蓄电 池234.2 铅酸蓄电池结构和工作原理铅酸蓄电池结构和工作原理表表4-4 12V系列免维护铅酸蓄电池系列免维护铅酸蓄电池电池型号电池型号额定电压额定电压(V) 额定容量额定容量 (A h)最大外形尺寸（最大外形尺寸（mm)参考重量参考重量(kg)长长宽宽高高总高总高6-GFM-40124019816617017012.56-GFM-551255229138208213166-GFM-65126533117517517821.56-GFM-751275259169220230246-GFM-901290331175225227296-GFM-10012

32、100331174225243326-GFM-12012120407173208213376-GFM-15012150483170241241436-GFM-2001220052224021924462何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第3章 蓄电 池244.2 铅酸蓄电池结构和工作原理铅酸蓄电池结构和工作原理表表4-5 12V系列胶体蓄电池系列胶体蓄电池电池型号电池型号标准电压标准电压（V）20HR容量容量（A h）最大外形尺寸（最大外形尺寸（mm）参考重量参考重量(kg)长长宽宽高高总高总高6-GFMJ-40124019816617017013.56-GFMJ-551255230140

33、215225176-GFMJ-65126535016717818522.86-GFMJ-751275260170215230256-GFMJ-85128533117521624029.56-GFMJ-1001210033117521624033.56-GFMJ-1201212040517521823537.16-GFMJ-1501215048017021524146.86-GFMJ-2001220052524021524564何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第3章 蓄电 池254.2 铅酸蓄电池结构和工作原理铅酸蓄电池结构和工作原理4.2.4 蓄电池的性能参数蓄电池的性能参数（铅酸蓄电池

34、）（铅酸蓄电池）1.蓄电池的电压蓄电池的电压 （1）蓄电池电动势（）蓄电池电动势（E） 蓄电池的电动势在数值上等于蓄电池达到稳定时的开路蓄电池的电动势在数值上等于蓄电池达到稳定时的开路电压，它是由蓄电池电极的活性物质与电解质的电化学特电压，它是由蓄电池电极的活性物质与电解质的电化学特性决定的。性决定的。 铅酸蓄电池的电动势与硫酸铅酸蓄电池的电动势与硫酸密度的关系如图密度的关系如图4-3所示。由图所示。由图可知，硫酸密度增加（在硫酸可知，硫酸密度增加（在硫酸密度为密度为1.051.300g/cm3范围范围时），蓄电池电动势的值也相时），蓄电池电动势的值也相应增加，呈线性关系。应增加，呈线性关系。

35、 图图4-3 4-3 蓄电池电动势与硫酸密度的关系蓄电池电动势与硫酸密度的关系何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第3章 蓄电 池264.2 铅酸蓄电池结构和工作原理铅酸蓄电池结构和工作原理 （1）蓄电池电动势（）蓄电池电动势（E） 蓄电池的电动势可以从下面近似公式得出蓄电池的电动势可以从下面近似公式得出E0.85+d （4-1）式中，式中，0.85为为VRLA蓄电池的电动势常数；蓄电池的电动势常数；d为电解液的比为电解液的比重，单位采用重，单位采用g/cm3。 图图4-3 4-3 蓄电池电动势蓄电池电动势与硫酸密度的关系与硫酸密度的关系何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第3章 蓄电 池

36、274.2 铅酸蓄电池结构和工作原理铅酸蓄电池结构和工作原理 （2）开路电压（）开路电压（Uk） 蓄电池的开路电压是蓄电池在开路状态（无电流状态）蓄电池的开路电压是蓄电池在开路状态（无电流状态）下的端电压。下的端电压。UkEz Ef （4-2）式中，式中， Ez为蓄电池正极电位；为蓄电池正极电位；Ef为蓄电池负极电位。为蓄电池负极电位。 蓄电池达到稳定时的开路电压在数值上等于蓄电池的电蓄电池达到稳定时的开路电压在数值上等于蓄电池的电动势，也可由动势，也可由UkE0.85+d近似得出近似得出。何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第3章 蓄电 池284.2 铅酸蓄电池结构和工作原理铅酸蓄电池结构

37、和工作原理 （3）工作电压（）工作电压（U） 蓄电池的工作电压是指蓄电池蓄电池的工作电压是指蓄电池接通负荷后在放电过程接通负荷后在放电过程中中显示的端电压，又称显示的端电压，又称负荷（载）电压或放电电压负荷（载）电压或放电电压。工作电。工作电压的大小是变化的，既与电池的放电电流有关，又与电池压的大小是变化的，既与电池的放电电流有关，又与电池的内阻有关。的内阻有关。U=Uk I(R0+Rj) （4-3）式中，式中，I为蓄电池放电电流；为蓄电池放电电流；R0为蓄电池的欧姆电阻；为蓄电池的欧姆电阻；Rj为为蓄电池的极化电阻。蓄电池的极化电阻。 （4）充电电压）充电电压 蓄电池的充电电压是指蓄电池在充

38、电时，外电源加在蓄蓄电池的充电电压是指蓄电池在充电时，外电源加在蓄电池两端的电压。电池两端的电压。 （5）初始电压）初始电压 蓄电池的初始电压是蓄电池在放电初始时的工作电压。蓄电池的初始电压是蓄电池在放电初始时的工作电压。何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第3章 蓄电 池294.2 铅酸蓄电池结构和工作原理铅酸蓄电池结构和工作原理 （6）浮充电压）浮充电压 电池充电器对蓄电池进行浮充电时设定的电压值。电池充电器对蓄电池进行浮充电时设定的电压值。 铅酸蓄电池的单体（格）电压为铅酸蓄电池的单体（格）电压为2V/格，实际电压随充、格，实际电压随充、放电情况而有变化，充电结束时电压有放电情况而有变

39、化，充电结束时电压有2.52.7V/格，以后格，以后缓慢降到缓慢降到2.05V/格左右的稳定状态；放电时，电压缓慢下格左右的稳定状态；放电时，电压缓慢下降，低到降，低到1.7V时，便不能再继续放电，否则会损坏蓄电池时，便不能再继续放电，否则会损坏蓄电池的极板。的极板。200A h以上的铅酸蓄电池每只为一单体，电压为以上的铅酸蓄电池每只为一单体，电压为2V；200A h以下的铅酸蓄电池每只一般为以下的铅酸蓄电池每只一般为6个单体（格）串个单体（格）串联，电压为联，电压为12V。 VRLA蓄电池在蓄电池在25时时浮充电压浮充电压U开路电压开路电压+极化电压极化电压=Uk（0.100.18）。）。

40、镉镍蓄电池的单体电压为镉镍蓄电池的单体电压为1.2V/格。蓄电池组的电压由串格。蓄电池组的电压由串联的蓄电池单体只数确定，有联的蓄电池单体只数确定，有24V、48V、60V、110V等。等。 何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第3章 蓄电 池304.2 铅酸蓄电池结构和工作原理铅酸蓄电池结构和工作原理 铅酸蓄电池端电压与放电时间关系曲线如图铅酸蓄电池端电压与放电时间关系曲线如图4-4所示所示 图图4-4 4-4 铅酸蓄电池端电压与放电时间关系曲线铅酸蓄电池端电压与放电时间关系曲线何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第3章 蓄电 池314.2 铅酸蓄电池结构和工作原理铅酸蓄电池结构和工作原

41、理 铅酸蓄电池充电时间与电压及电流关系曲线如图铅酸蓄电池充电时间与电压及电流关系曲线如图4-5所所示。示。 图图4-5 4-5 铅酸蓄电池充电时间与电压及电流关系曲线铅酸蓄电池充电时间与电压及电流关系曲线何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第3章 蓄电 池324.2 铅酸蓄电池结构和工作原理铅酸蓄电池结构和工作原理 （7）蓄电池的放电终止电压）蓄电池的放电终止电压 放电终止电压放电终止电压是指蓄电池放电时电压下降到不宜再放电是指蓄电池放电时电压下降到不宜再放电时的最低工作电压。时的最低工作电压。 放电终止电压随放电率不同而变化。小于放电终止电压随放电率不同而变化。小于10h的小电流放的小电流

42、放电，终止电压取值稍高；大于电，终止电压取值稍高；大于10h的大电流放电，终止电的大电流放电，终止电压取值稍低。压取值稍低。 图图4-6 4-6 放电率对终止电压的影响放电率对终止电压的影响 何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第3章 蓄电 池334.2 铅酸蓄电池结构和工作原理铅酸蓄电池结构和工作原理 2.蓄电池的容量蓄电池的容量 蓄电池的容量是蓄电池储存电能的能力。处于完全充电蓄电池的容量是蓄电池储存电能的能力。处于完全充电状态的铅酸蓄电池在一定的放电电流和一定的电解液温度状态的铅酸蓄电池在一定的放电电流和一定的电解液温度下，单格电池的电压降到规定的终止电压时所能提供的电下，单格电池的电

43、压降到规定的终止电压时所能提供的电量称为量称为电池容量电池容量，以，以符号符号C表示，通常可采用两种表示方表示，通常可采用两种表示方法：法：安时容量（安时容量（A h），瓦时容量（），瓦时容量（Wh）。）。 当蓄电池以恒定电流放电时，安时容量当蓄电池以恒定电流放电时，安时容量=放电电流放电电流 放电放电时间，瓦时容量时间，瓦时容量=安时容量安时容量 平均放电电压。平均放电电压。 目前铅酸蓄电池产品容量可从目前铅酸蓄电池产品容量可从1安时到几千甚至上万安时安时到几千甚至上万安时。何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第3章 蓄电 池344.2 铅酸蓄电池结构和工作原理铅酸蓄电池结构和工作原理 额

44、定容量（标称容量）是按照国家或有关部门颁布的标额定容量（标称容量）是按照国家或有关部门颁布的标准，在电池设计时要求电池在一定的放电条件下（一般规准，在电池设计时要求电池在一定的放电条件下（一般规定在定在25环境下以环境下以10小时率电流放电至终止电压小时率电流放电至终止电压）应该放）应该放出的最低限度的电量值。额定容量常用来标定出的最低限度的电量值。额定容量常用来标定10小时率蓄小时率蓄电池的型号。电池的型号。 为了比较不同系列的蓄电池，常用为了比较不同系列的蓄电池，常用比容量比容量的概念，即单的概念，即单位体积或单位质量蓄电池所能给出的能量，分别称为体积位体积或单位质量蓄电池所能给出的能量，

45、分别称为体积比容量和重量比容量，其单位分别为比容量和重量比容量，其单位分别为A h/L或或A h/kg。 何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第3章 蓄电 池354.2 铅酸蓄电池结构和工作原理铅酸蓄电池结构和工作原理 （1）蓄电池容量与放电率的关系）蓄电池容量与放电率的关系同一个电池放电率不同时，给出的容量也不同。同一个电池放电率不同时，给出的容量也不同。放电率放电率有小时率有小时率（时间率）和电流率（倍率）两种不同的表示方法。（时间率）和电流率（倍率）两种不同的表示方法。小时率小时率（时间率）：是以一定的电流放完额定容量所需的时间（时间率）：是以一定的电流放完额定容量所需的时间，或以一定

46、电流放电至规定终止电压所经历的时间。标识为，或以一定电流放电至规定终止电压所经历的时间。标识为20h、10h、5h、3h、1h、0.5h等。等。例如，某例如，某12V的蓄电池，如果用的蓄电池，如果用2A放电，放电，5h降到降到10.5V（终止电（终止电压），则容量为压），则容量为C5=2A 5h=10A h 同样是这个电池，如果用同样是这个电池，如果用1.2A放电，放电，10h降到降到10.5V则容量为则容量为C10 =1.2A 10hl2A h 前者称前者称5小对放电率，容量用小对放电率，容量用C5表示；后者称表示；后者称10小时放电率，容量小时放电率，容量用用C10表表示；示； 1小时放电

47、率，容量用小时放电率，容量用C表示；等。表示；等。C的下脚标就是的下脚标就是小时率。小时率。何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第3章 蓄电 池364.2 铅酸蓄电池结构和工作原理铅酸蓄电池结构和工作原理 电流率电流率（倍率）：是指（倍率）：是指放电电流相当于电池额定容量放电电流相当于电池额定容量的倍数的倍数。例如，容量为。例如，容量为100A h的蓄电池，以的蓄电池，以100A h/10h =10A电流放电，电流放电，10h将全部电量放完，则电流率为将全部电量放完，则电流率为0.1C10；若以若以100A电流放电，则电流放电，则1h将全部电量放完，则电流率为将全部电量放完，则电流率为1C1

48、0，依此类推。，依此类推。 蓄电池的额定容量按放电率蓄电池的额定容量按放电率标定。国际标准规定：标定。国际标准规定： 启动型蓄电池，其额定容量以启动型蓄电池，其额定容量以20h率标定，表示为率标定，表示为C20； 固定型蓄电池，其额定容量以固定型蓄电池，其额定容量以10h率标定，表示为率标定，表示为C10。 光伏应用一般采用光伏应用一般采用20小时率容量。小时率容量。 何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第3章 蓄电 池374.2 铅酸蓄电池结构和工作原理铅酸蓄电池结构和工作原理 放电电流越大，蓄电池容量越小，放电率对蓄电池容量放电电流越大，蓄电池容量越小，放电率对蓄电池容量的影响见表的影响

49、见表4-6。 表表4-6 放电率对蓄电池容量的影响放电率对蓄电池容量的影响电池型号电池型号（Type）额定电压额定电压(Nom Voltage)/V各小时率容量（各小时率容量（Rated Capacity）/(A h)10.8V/20h10.8V/10h10.5V/5h10.5V/3h10.02V/1hDJM12401243.4403632.725.6DJM12501254504541.132DJM12651270.56558.553.341.6DJM12701276706358.245.5DJM12901298908073.857.6DJM12100121081009083.165DJM12

50、1501216215013512397.5DJM1220012216200180165130何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第3章 蓄电 池384.2 铅酸蓄电池结构和工作原理铅酸蓄电池结构和工作原理 （2）蓄电池容量与温度的关系）蓄电池容量与温度的关系铅酸蓄电池电解液的温度对蓄电池的容量有一定影响，铅酸蓄电池电解液的温度对蓄电池的容量有一定影响，温度高时，电解液的黏度下降，电阻减小，扩散速度增温度高时，电解液的黏度下降，电阻减小，扩散速度增大，电池的化学反应加强，这些都会大，电池的化学反应加强，这些都会使容量增大使容量增大。但是温。但是温度升高时，蓄电池的自放电会增加，电解液的度升高时

51、，蓄电池的自放电会增加，电解液的消耗量也会消耗量也会增多增多。 蓄电池在蓄电池在低温下容量迅速下降低温下容量迅速下降，通用型蓄电池在温度降，通用型蓄电池在温度降到到5时，容量会降到时，容量会降到70%左右。低于左右。低于 15容量将下降到容量将下降到不足不足60%，且在，且在 10以下充电反应非常缓慢，可能造成放以下充电反应非常缓慢，可能造成放电后难以恢复。放完电后若不能及时充电，在温度低于电后难以恢复。放完电后若不能及时充电，在温度低于 30时有冻坏的危险。时有冻坏的危险。何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第3章 蓄电 池394.2 铅酸蓄电池结构和工作原理铅酸蓄电池结构和工作原理3.蓄

52、电池的使用寿命蓄电池的使用寿命蓄电池寿命有三种评价方法（主要考虑前两种）：蓄电池寿命有三种评价方法（主要考虑前两种）： 蓄电池经历一次充电和放电，称为一次蓄电池经历一次充电和放电，称为一次循环循环。在一定的。在一定的放电条件下，电池使用至某一容量规定值之前，电池所能放电条件下，电池使用至某一容量规定值之前，电池所能承受的循环次数，称为承受的循环次数，称为循环寿命循环寿命。 蓄电池的蓄电池的使用寿命（浮充寿命）使用寿命（浮充寿命）是指蓄电池在规定的浮是指蓄电池在规定的浮充电压和环境温度下，蓄电池寿命终止时浮充运行的总时充电压和环境温度下，蓄电池寿命终止时浮充运行的总时间，以蓄电池的工作年限来衡量

53、。间，以蓄电池的工作年限来衡量。 恒流过充电寿命恒流过充电寿命是指采用一定的充电电流对蓄电池进行是指采用一定的充电电流对蓄电池进行连续过充电，一直到蓄电池寿命终止时所能承受的过充电连续过充电，一直到蓄电池寿命终止时所能承受的过充电时间。时间。 蓄电池寿命终止条件一般设定在容量低于蓄电池寿命终止条件一般设定在容量低于10小时率额定小时率额定容量的容量的80%。 何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第3章 蓄电 池404.2 铅酸蓄电池结构和工作原理铅酸蓄电池结构和工作原理 蓄电池的使用寿命与蓄电池本身质量及工作条件、使用蓄电池的使用寿命与蓄电池本身质量及工作条件、使用和维护情况等因素有很大关系

54、。和维护情况等因素有很大关系。 放电深度对蓄电池循环使用寿命的影响如图放电深度对蓄电池循环使用寿命的影响如图4-7所示。所示。图图4-7 4-7 蓄电池放电深度与循环次数关系曲线蓄电池放电深度与循环次数关系曲线何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第3章 蓄电 池414.2 铅酸蓄电池结构和工作原理铅酸蓄电池结构和工作原理 4.蓄电池的效率蓄电池的效率 蓄电池在实际工作过程中有一定的能量损耗，通常用能蓄电池在实际工作过程中有一定的能量损耗，通常用能量效率和安时效率来表示。量效率和安时效率来表示。（1）能量效率：）能量效率：蓄电池放电时输出的能量与充电时输入蓄电池放电时输出的能量与充电时输入的能

55、量之比。影响能量效率的主要因素是的能量之比。影响能量效率的主要因素是蓄电池的内阻蓄电池的内阻。（2）充电效率（也称库仑效率）：）充电效率（也称库仑效率）：蓄电池放电时输出的蓄电池放电时输出的电量与充电时输入的电量之比。影响充电效率的主要因素电量与充电时输入的电量之比。影响充电效率的主要因素是是蓄电池内部的各种负反应，如自放电蓄电池内部的各种负反应，如自放电。 对于一般的离网光伏发电系统，平均充电效率大约为对于一般的离网光伏发电系统，平均充电效率大约为80%85%，在冬天可增加到，在冬天可增加到90%95%。%100(W（充）放）WW何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第3章 蓄电 池424.

56、2 铅酸蓄电池结构和工作原理铅酸蓄电池结构和工作原理 5.蓄电池的自放电蓄电池的自放电 在蓄电池不使用时，随着放置时间的延长，储电量会自在蓄电池不使用时，随着放置时间的延长，储电量会自动减少，这种现象称为动减少，这种现象称为自放自放电。自放电与储存时间关系曲电。自放电与储存时间关系曲线如图线如图4-6所示。所示。图图4-8 4-8 自放电与储存自放电与储存时间关系曲线时间关系曲线何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第3章 蓄电 池434.2 铅酸蓄电池结构和工作原理铅酸蓄电池结构和工作原理 自放电的主要原因是：自放电的主要原因是：（1）电解液中含有杂质（其它金属如铜、铁等），或添）电解液中含

57、有杂质（其它金属如铜、铁等），或添加的不是纯净水，这些杂质与蓄电池极板形成局部微小电加的不是纯净水，这些杂质与蓄电池极板形成局部微小电池，从而使蓄电池形成自放回路。实验表明，电解液中如池，从而使蓄电池形成自放回路。实验表明，电解液中如含有含有1%的铁，蓄电池充足电后会在的铁，蓄电池充足电后会在24h之内将电能全部放之内将电能全部放完。完。蓄电池极板成分不纯，含锑量过高或含有其它有害杂质蓄电池极板成分不纯，含锑量过高或含有其它有害杂质时，也会形成许多微小蓄电池。杂质与极板间或不同杂质时，也会形成许多微小蓄电池。杂质与极板间或不同杂质之间产生电位差，变成一个局部蓄电池，并通过电解液构之间产生电位差

58、，变成一个局部蓄电池，并通过电解液构成回路，产生局部电流，从而形成自放电。成回路，产生局部电流，从而形成自放电。（2）蓄电池电极间污垢较多，如泥土及水等均为导体，）蓄电池电极间污垢较多，如泥土及水等均为导体，使蓄电池正、负电极间形成放电回路而自行放电。使蓄电池正、负电极间形成放电回路而自行放电。何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第3章 蓄电 池444.2 铅酸蓄电池结构和工作原理铅酸蓄电池结构和工作原理 6.蓄电池的放电深度与荷电态蓄电池的放电深度与荷电态 蓄电池放电深度蓄电池放电深度（Depth of Discharge，DOD）是指从蓄电池使用过程中放出的有效容量占该电是指从蓄电池使用

59、过程中放出的有效容量占该电池额定容量的比值，通常以百分数表示。池额定容量的比值，通常以百分数表示。 17%25%为为浅循环浅循环放电；放电； 30%50%为为中等循环中等循环放电；放电； 60%80%为为深循环放电深循环放电。 光伏发电系统中，光伏发电系统中，DOD一般为一般为3080。 何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第3章 蓄电 池454.2 铅酸蓄电池结构和工作原理铅酸蓄电池结构和工作原理 7.蓄电池内阻蓄电池内阻 电池内阻有电池内阻有欧姆内阻和极化内阻欧姆内阻和极化内阻两部分：两部分： 欧姆内阻欧姆内阻主要由电极材料、隔膜、电解液、接线柱等构主要由电极材料、隔膜、电解液、接线柱等

60、构成，也与电池尺寸、结构及装配有关。成，也与电池尺寸、结构及装配有关。 极化内阻极化内阻是由电化学极化和浓差极化引起的，是电池放是由电化学极化和浓差极化引起的，是电池放电或充电过程中两电极进行化学反应时极化产生的内阻。电或充电过程中两电极进行化学反应时极化产生的内阻。极化内阻除与电池制造工艺、电极结构及活性物质的活性极化内阻除与电池制造工艺、电极结构及活性物质的活性有关外，还与电池工作电流大小和温度等因素有关。有关外，还与电池工作电流大小和温度等因素有关。 电池内阻严重影响电池工作电压、工作电流和输出能电池内阻严重影响电池工作电压、工作电流和输出能量，因而量，因而内阻愈小的电池性能愈好内阻愈小

61、的电池性能愈好。 电池内阻电池内阻不是常数不是常数，在充放电过程中随时间，在充放电过程中随时间不断变化不断变化，因为活性物质组成、电解液浓度和温度都在不断变化。因为活性物质组成、电解液浓度和温度都在不断变化。 何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第3章 蓄电 池464.2 铅酸蓄电池结构和工作原理铅酸蓄电池结构和工作原理 8.蓄电池的串联和并联蓄电池的串联和并联 将多只蓄电池的正极接负极依次连接称为将多只蓄电池的正极接负极依次连接称为串联串联，组成的，组成的蓄电池组的电压为串联的蓄电池电压之和，蓄电池组的电压为串联的蓄电池电压之和，容量不变容量不变。例。例如如55只只2V/250Ah的铅酸蓄

62、电池串联，组成的串联蓄电池组的铅酸蓄电池串联，组成的串联蓄电池组的电压为的电压为110V，容量为，容量为250A h。 将多只蓄电池的正极和负极分别连接起来称为将多只蓄电池的正极和负极分别连接起来称为并联并联，组，组成的蓄电池组的成的蓄电池组的电压不变电压不变，容量容量为并联的为并联的蓄电池容量之和蓄电池容量之和。例如例如10只只2V/250Ah铅酸蓄电池并联，组成的蓄电池组铅酸蓄电池并联，组成的蓄电池组的电压为的电压为2V，容量为，容量为2500A h。蓄电池组也可以并联，例如。蓄电池组也可以并联，例如两组两组110V/250A h的蓄电池组并联，组成的蓄电池组的电压的蓄电池组并联，组成的蓄

63、电池组的电压为为110V，容量为，容量为500A h。 蓄电池串、并联时应尽可能保证蓄电池串、并联时应尽可能保证每只蓄电池的性能一致每只蓄电池的性能一致。何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第3章 蓄电 池474.2 铅酸蓄电池结构和工作原理铅酸蓄电池结构和工作原理 9.蓄电池的充电方法蓄电池的充电方法（1）恒压充电法）恒压充电法在充电过程中，充电电压保持不变。在充电过程中，充电电压保持不变。 这样在刚开始充电时，能以较大的电流对蓄电池这样在刚开始充电时，能以较大的电流对蓄电池充电，充电， 随着充电时间的增加，电流逐渐减少。随着充电时间的增加，电流逐渐减少。 充电电流太大会使电池寿命减少，而

64、且容易造成充电电流太大会使电池寿命减少，而且容易造成电池温度上升，因此需要额外加入电池温度上升，因此需要额外加入限流电路限流电路及温及温度补偿电路。度补偿电路。何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第3章 蓄电 池48（2）恒流充电电法在充电过电过程中，充电电电电流保持不变变。这样这样可以避免恒压压充电电法因电电流太大而产产生的问题问题。 其缺点是恒流充电电可能造成充电电压过电电压过高而影响响蓄电电池的寿寿命。 而且恒流充电电不能像恒压压充电电法那样样使电电池保持在浮充状态状态，因此无法将将蓄电电池完全充足电电。何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第3章 蓄电 池494.2 铅酸蓄电池结构和

65、工作原理铅酸蓄电池结构和工作原理 （3）二阶段充电法）二阶段充电法二阶段充电法二阶段充电法=恒流充电法恒流充电法+恒压充电法恒压充电法 先以恒定电流对蓄电池充电，等蓄电池电压达到气化先以恒定电流对蓄电池充电，等蓄电池电压达到气化电压后，再以恒定电压充电，使蓄电池保持在浮充状电压后，再以恒定电压充电，使蓄电池保持在浮充状态。态。 二阶段充电法在蓄电池寿命和充电时间上已有很大改二阶段充电法在蓄电池寿命和充电时间上已有很大改善。善。 然而在恒压充电阶段，由于充电电流很小，因此必须然而在恒压充电阶段，由于充电电流很小，因此必须消耗很长的时间对蓄电池充电，这是其不足之处。消耗很长的时间对蓄电池充电，这是

66、其不足之处。何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第3章 蓄电 池50（4）三阶阶段充电电法（此法最优优！）三阶阶段充电电法=恒流充电电法+ “充电电吸收” +恒压压充电电法 第一阶阶段是以恒定电电流充电电， 第三阶阶段是以恒定电压电压充电电， 但在第一阶阶段与与第三阶阶段之间间加入称为称为“充电电吸收”的第二阶阶段。 在第二阶阶段中，充电电压维电电压维持在气气化电压电压以下，但充电电电电流缓缓慢下降，这样这样可以大幅度缩缩短恒压压充电电的时时间间。 何道清太阳能光伏发电系统原理与应用技术第3章 蓄电 池514.3 VRLA蓄电池的充、放电特性蓄电池的充、放电特性4.3.1 VRLA蓄电池的充电特性蓄电池的充电特性 1.VRLA蓄电池的充电技术蓄电池的充电技术 蓄电池保证使用寿命的技术指标是在环境温度为蓄电池保证使用寿命的技术指标是在环境温度为25下下给出的。蓄电池特性与温度密切相关：给出的。蓄电池特性与温度密切相关： 蓄电池电压温度系数约为蓄电池电压温度系数约为 4mV/； 温度一定时，充电电压略高（温度一定时，充电电压略高（100mV），会使充电电流增加），会使充电电流增加数倍，导