太阳能设计中蓄电池的技术要求.docx
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太阳能设计中蓄电池的技术要求
电池放电电流对电池容量有什么影响?
电池放电电流不同,所能够放出的容量也不相同,放电电流越大,能够放出的电量越小。
例如,电动自行车常用的电流越5A,使用标称10Ah的电池就是2小时率放电。
如果采用10小时率放电,可以达到12Ah。
这样,该电池如果按照2小时率标称,应该是10Ah,如果按照10小时率标称就是12Ah。
所以,看电池的容量不仅仅要看电池的容量,还要看电池的放电率。
电动自行车的电池往往是标称为10Ah(2Hr),同一个电池也可以标12Ah(10Hr)和14Ah(20Hr)。
再比如。
14Ah(2Hr)的电池也可以标为17Ah(10Hr)。
还有一些电池的容量标为20小时率,电池容量标称值大了,但是电池容量没有明显的变化。
问:
电池的使用寿命与放电有关系吗?
答:
一般的说,放电电流越大,电池的寿命越短;放电深度越深,电池的寿命也越短。
铅酸蓄电池可以应付短时间的大电流放电,这时候放电深度不深。
小电流放电,即便放电深度稍微深一些,电池电池的寿命影响也不大。
最怕连续大电流放电且深度放电。
所以,采用标称17Ah的电池提供给电摩使用,而电摩的时速在35公里的时候放电电流一般都在10A~17A,也就是在1C左右放电,所以放电电流比较大。
这样的电池不仅仅容量要下降,而且使用寿命都相对比较短。
并且多数电摩的用户的续行能力要求也相对于电动自行车要长一些,所以电摩的放电深度也相对要深一些。
并且电摩的车速对要快一些,所以刹车和启动加速要频繁一些,对电池的消耗更大。
所以电摩的电池的实际使用寿命一般都在3~6个月。
2.1放电
2.1.1放电终止电压:
为了保证电池的安全和最大的使用寿命,电池的放电终止电压与电池的放电电流大小有关,放电电流大,电池终止电压可以低一些,反之放电电流小,电池终止电压要高一些。
(表1)为在不同的电率下推荐放电终止电压。
放电电流
放电终止电压:
(VPC)
小于0.1CA
1.75
0.11-0.17CA
1.70
0.18-0.25CA
1.67
0.26-1CA
1.60
大于1.1CA
1.30
2.1.2放电容量:
电池放电的容量主要与放电电流和环境温度有关
电池容量与放电电流的关系:
(图1、2、3)为FP、LFP、CFP型号电池,在不同放电率条件下所放出的容量,从图可以看出,放电倍率越大,电池所能放出的容量越小。
2.1.3电池容量与环境温度的关系:
在放电电流不变时,环境温度高,电池放电容量多,反之,环境温度低,电池放电容量少,(图四)为电池容量和温度关系曲线图。
2.2充电
2.2.1充电方法
充电方法,对电池来讲很重要,不正确的充电方法会对电池过充或欠充,影响电池的性能和寿命。
常用的充电方法有以下两种。
A、恒压限流充电,
B、恒流充电
恒压限流充电:
对阀控铅酸电池,该充电方法是阀控铅酸蓄电池最好的充电方法。
控制的充电电压与环境温度和电池的使用方式有关。
备用电池充电:
2.23~2.30/单格,在25℃时,
循环用电池充电:
2.40~2.50/单格,在25℃时。
注:
最大开始充电电流一般定为不大于0.3CA,
图5、6为电池充电曲线图,由图可以看出,在25℃下当电池的充电电压为2.30V/单格时,电池充满电时,充电电流下降为0.5~4mA/AH,保持不变。
当电池充电为2.4V/单格时,电池充满电时,充电电流下降为3~10MA/AH,保持不变。
恒电流充电:
使用该方法对电池充电时,注意电池充满电时必须立即切断充电电源,否则会造成电池过充电,而损害电池性能和寿命,采用恒电流充电时,充电电流一般不大于0.1CA,当充电电量达到上一次电池放电量的1.07~1.15倍时,即对电池充足电。
2.2.2温度对电池充电电压的影响:
由于化学反应随温度的升高而加速,随温度的降低而变慢。
为了防止对电池过充或欠充,当电池环境温度不在15℃~35℃时,则需对电池充电电压进行调整。
调整方法为:
以25℃为基准,电压调整系数为:
±3MV/℃单格l(备用电池);±4MV/℃单格l(循环用电池),
例如:
某UPS采用8只12V65AH做备用电池,夏天时电池机房温度为40℃,则充电电压由8×6×2.30=110.40应降为:
8*6*[2.30-3(40-25)/1000]=108.24V
冬天时电池机房温度降为10℃,则充电电压应由110.40V提高为:
8*6*[2.30+3(25-10)/1000]=112.56V
(图七)为电池充电电压和温度关系曲线图。
2.2.3充电时间:
对备用的电池来讲,当电池供电后,对电池重新充电所需要的时间,一般不少于24H。
对循环用电池来讲,如果知道上一次的放电量及初始充电电流,可以按如下公式计算出环境温度为25℃需要的充电时间。
A、当放电电流大于0.25CA时,
Tch=Cdis/I+3~5
B、当放电电流小于0.25CA时,
Tch=Cdis/I+6~10
注:
Tch电池充满电所需的充电时间(H)
Cdis电池上一次放电的电量(AH)
I最大初始充电电流(A)
2.3电池寿命
电池的使用寿命与以下因素有直接关系
电池的使用方式(循环还是浮充备用)
电池的环境温度
电池的放电深度
2.3.1循环使用寿命
电池循环使用时放电、充电为一个循环,电池循环寿命(循环次数)与电池的放电深度有直接关系,
(图8)标准系列FP,LFP型号电池循环寿命与放电深度的关系
2.3.2浮充使用寿命:
电池的浮充使用寿命与使用环境温度有直接关系,以20℃为基础,电池使用环境温度每8—10℃,电池的浮充使用寿命将要递减50%。
(图10、11、12)分别为标准系列FP、LFP、CFP型号电池浮充使用寿命与环境温度的关系曲线图。
2.4.电池的贮存
2.4.1电池的贮存环境:
电池应贮存在低温(-15-40℃)干燥清洁的房间,避免阳光直射。
电池在放置过程中,由于自放电而损失容量,其第一次放电容量会比额定容量低,一般经过2—3个充放电循环后就可以达到其额定容量。
当电池长期放置不用时,需定期对电池补充电,其补充电周期见(表)。
贮存温度
补充电时间
低于20oC(68oF):
12个月
20到30oC(68to86oF):
6个月
30到40oC(86to104oF):
3个月
2.4.2电池贮存时间与温度的关系
电池自放电是指当电池开路放置时,由于内部发生电化学反应而损失容量,其自放电速度与电池环境温度有很大关系。
(图13)为电池贮存时间与温度的关系图。
2.4.3电池贮存时间与温度的关系
电池自放电是指当电池开路放置时,由于内部发生电化学反应而损失容量,其自放电速度与电池环境温度有很大关系。
(图13)为电池贮存时间与温度的关系图。
2.4.4电池开路电压与剩余容量关系:
通过测量电池的开路电压也可以判断出剩余容量,
(图14)为电池的剩余容量和开路电压之间的关系曲线图
标准系列
标称电压:
2V,4V,6V,8V,12V
额定容量:
0.3AH到3000AH
20oC/68oF下的设计寿命:
FP型号-5年 LFP型号-10年 CFP型号-18年
应用范围:
通讯和通信设备;电力设备;医疗设备;应急系统;电动工具等
长寿命系列
标称电压:
6V&12V
额定容量:
33AH到250AH
采用特殊的铅钙合金,同时利用高强度的ABS塑料外壳和专利密封技术,使电池的设计使用寿命达到12年。
电池型号
电压(V)
容量(Ah)
内阻(mΩ)
外形尺寸(mm)
端子类型
重量
(Kg)
长
宽
高
总高
类型
位置
LFP6200L
6
200
3.1
321
176
226
246/229
T5/T11
A
32.0
LFP1240L
12
40
9.5
197
165
170
170/170
T4/T9
D
13.8
LFP1265L
12
65
6
350
167
179
186/179
T5/T9
C
22.5
LFP1260L
12
60
5.7
260
168
211
233/214
T5/T9
C
21.0
LFP1270L
12
70
5.5
24.5
LFP1280L
12
80
5.4
25.5
LFP1290L
12
90
5.2
306
169
211
233/214
T5/T9
C
29.0
LFP12100L
12
100
5
330
171
214
224/220
T5/T9
C
32.5
LFP12120L
12
120
4.3
409
176
225
225/225
T5/T11
C
38.0
LFP12150L
12
150
3.7
485
172
240
242/240
T5/T11
C
48.0
LFP12200L
12
200
3.5
522
238
218
238/221
T5/T11
E
66.0
LFP12250L
12
250
2.8
521
269
220
242/223
T5/T11
E
80.0
LFP1250FT
12
50
6.2
277
106
221
221
T9
E
17.0
LFP1275FT
12
75
5.5
562
114
189
189
---
E
27.0
LFP12100FT
12
100
5.0
506
110
224
239
---
E
32.5
LFP12105FT
12
105
4.2
395
110
286
286
T9
E
35.0
LFP12125FT
12
125
4.0
436
108
317
317
---
E
40.5
LFP12150FT
12
150
3.6
551
110
287
287
T11
E
49.5
LFP12150FTTT
12
150
3.5
546
125
317
325
---
E
52.5
LFP12180FT
12
180
3.3
546
125
317
323
---
E
59.0
说明:
L--长寿命型 FT--欧洲款式
应用范围:
通信设备;电力设备;UPS系统等.
深循环系列
标称电压:
2V,6V,12V&24V
额定容量:
4.5AH到3000AH
采用特殊的铅合金正极板栅以及特殊的铅膏配方和添加剂,使电池80%深度放电循环寿命达到350次。
电池型号
电压(V)
容量(Ah)
内阻(mΩ)
外形尺寸(mm)
端子类型
重量
(Kg)
长
宽
高
总高
类型
位置
FP1250D
12
5
33
90
70
101
107
T1
C
1.7
FP1270D
12
8
20
151
65
94
100
T1
F
2.3
FP1290D
12
9
19
2.65
FP12120D
12
12
17
151
98
95
101
T2
F
3.60
FP12180D
12
18
17
181
77
167
167/167
T3/T8
D
5.5
FP12200D
12
20
15
5.8
FP12240D
12
24
12
166
175
125
125/125
T3/T8
D
8.0
FP12280D
12
28
10
8.8
FP1870D
18
7
42
151
102
100
100
plug
P
3.8
FP1890D
18
9
40
4.0
FP2445D
24
4.5
60
206
77
74
74
plug
P
3.2
FP24100D
24
10
50
301
65
102
102
plug
P
5.8
FP24140D
24
14
45
300
98
103
103
plug
P
8.2
FP36120D
36
12
60
190
150
115
115
plug
P
9.8
LFP6100D
6
100
3.3
194
170
205
210
T9
A
16.5
LFP6150D
6
150
3.2
260
180
245
250
T11
B
23.5
LFP6200D
6
200
3.1
321
176
226
246/229
T5/T11
A
31.0
LFP1233D
12
33
10
195
130
155
180/166
T7/T9
C
10.2
LFP1240D
12
40
9.5
197
165
170
170/170
T4/T9
D
13.3
LFP1255D
12
55
5.8
229
138
208
230/211
T5/T9
C
17.5
LFP1260D
12
60
5.7
260
168
211
233/214
T5/T9
C
20.0
LFP1270D
12
70
5.5
22.2
LFP1280D
12
80
5.4
24.0
LFP1265D
12
65
6
350
167
179
186/179
T5/T9
C
21.2
LFP1290D
12
90
5.5
306
169
211
233/214
T5/T9
C
27.0
LFP12100D
12
100
4.5
330
171
214
224/220
T5/T9
C
30.5
LFP12120D
12
120
4
409
176
225
225/225
T5/T11
C
35.0
LFP12150D
12
150
3.5
485
172
240
242/240
T5/T11
C
44.5
LFP12180D
12
180
3.5
494
206
209
235/235
T20/T11
E
54.0
LFP12200D
12
200
3
522
238
218
238/221
T5/T11
E
61.0
LFP12250D
12
250
2.6
521
269
220
245/223
T5/T11
E
73.5
说明:
D--深循环型
应用范围:
电动轮椅;高尔夫车;电动自行车;电动滑板车;太阳能电池
高倍率系列
标称电压:
6V,12V
额定容量:
4.5AH到250AH
电池型号
电压
(V)
15分钟率
单个放电瓦数
(W/cell)
容量
(Ah)
内阻
(mΩ)
外形尺寸(mm)
端子类型
重量
(Kg)
长
宽
高
总高
类型
位置
FP645HR
6
19
4.5
20
70
47
101
107
T1/T2
A
0.83
FP650HR
6
22
5.0
19.5
0.92
FP670HR
6
31
7.0
13
151
34
94
100
T1/T2
C
1.35
FP690HR
6
34
9.0
12.5
1.40
FP6120HR
6
51
12.0
10
151
50
94
100
T1/T2
C
2.10
FP1245HR
12
19
4.5
33
90
70
101
107
T1/T2
C
1.65
FP1250HR
12
22
5.0
32
1.80
FP1260HR
12
24
6.0
18
151
52
94
99
T2/T1
F
2.15
FP1270HR
12
31
7.0
20
151
65
94
100
T1/T2
F
2.45
FP1290HR
12
34
9.0
19
2.60
Fp12120HR
12
51
12.0
17
151
98
95
101
T2
F
4.10
FP12180HR
12
76
18.0
15
181
77
167
167/167
T3/T8
D
5.8
FP12200HR
12
82
20.0
14
181
77
166
166
T8
D
6.4
FP12240HR
12
100
24.0
10
166
175
125
125/125
T3/T8
D
9.0
FP12280HR
12
110
28.0
11
165
125
175
182/175
T6/T8
D
9.5
LFP1233HR
12
125
33
9.7
195
130
155
180/166
T7/T9
C
10.7
LFP1245HR
12
160
45
7
197
165
170
170/170
T4/T9
D
14.5
LFP1265HR
12
240
65
5.5
350
167
179
186/179
T5/T9
C
24.0
LFP1270HR
12
250
70
5.5
260
168
211
233/214
T5/T9
C
24.0
LFP1275HR
12
282
75
5.3
24.5
LFP1280HR
12
290
80
5.3
25.5
LFP1290HR
12
330
90
4.5
306
169
211
233/214
T5/T9
C
30.5
LFP12100HR
12
390
100
4
330
171
214
224/220
T5/T9
C
32.5
LFP12120HR
12
425
120
4
409
176
225
225/225
T5/T11
C
38.0
LFP12134HR
12
475
134
3.8
342
172
280
285
T11
C
43.0
LFP12150HR
12
535
150
3.5
485
172
240
242/240
T5/T11
C
47.5
LFP12200HR
12
710
200
3
522
238
218
238/221
T5/T11
C
65.0
LFP6200HR
6
620
200
3.1
321
176
226
246/229
T5/T11
A
31.0
应用范围:
通讯设备;电动工具;办公室设备和计算机;UPS设备
高温系列
标称电压:
6V&12V
额定容量:
12AH到250AH
利用高密度以及高耐腐蚀性的正极板栅合金,以及特殊的外壳材料,使电池的使用环境温度从50℃提高到70℃。
电池型号
电压(V)
容量(Ah)
内阻(mΩ)
外形尺寸(mm)
端子类型
重量
(Kg)
长
宽
高
总高
类型
位置
FP1270T
12
7
25
151
65
94
100
T1
F
2.4
FP12120T
12
12
17
151
98
95
101
T2
F
3.8
FP12180T
12
18
17
181
77
167
167/167
T3/T8
D
5.5
FP12240T
12
24
12
166
175
125
125/125
T3/T8
D
8.1
LFP6200T
6
200
3.1
321
176
226
246/229
T5/T11
A
32.0
LFP1233T
12
33
10
195
130
155
180/166
T7/T9
C
10.5
LFP1240T
12
40
9.5
197
165
170
170/170
T4/T9
D
13.8
LFP1265L
12
65
6
350
167
179
186/179
T5/T9
C
22.5
LFP1260T
12
60
5.7
260
168
211
233/214
T5/T9
C
21.0
LFP1270T
12
60
5.5
24.0
LFP1280T
12
80
5.4
25.5
LFP1290T
12
90
5.2
306
169
211
233/220
T5/T9
C
29.0
LFP12100T
12
100
5
330
171
214
224/220
T5/T9
C
32.5
LFP12120T
12
120
4.3
409
176
225
225/225
T5/T11
C
38.0
LFP12150T
12
150
3.7
485
172
240
242/240
T5/T11
C
48.0
LFP12200T
12
200
3.5
522
238
218
238/221
T5/T11
E
66.0
LFP12250T
12
250
2.8
521
269
220
242/223
T5/T11
E
80.0
应用范围:
火警系统;户外用电力;通信设备
胶体电池系列
标称电压:
2V、6V&12V
额定容量:
12Ah~3000Ah
采用平板式极板和特殊铅骨配方,胶体电解质,无液体分层,不需均衡充电,
自放电低,电池的深放电能力大大提高。
应用范围:
通信设备;风
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- 关 键 词:
- 太阳能 设计 蓄电池 技术 要求