脈沖倍壓理論在光伏系統(tǒng)鉛酸蓄電池充電中的實際應(yīng)用

1、本文由 huarobust 貢獻(xiàn)pdf 文檔可能在WAP端瀏覽體驗不佳。建議您優(yōu)先選擇TXT,或下載源文件到本機(jī)查看。電氣 應(yīng) 用 年第卷第期脈 沖倍 壓 理 論 在 光 伏 系 統(tǒng) 鉛 酸 蓄 電 池 充 電 中的 應(yīng) 用楊 燕翔西 華 大學(xué) 電 氣信 息 學(xué)院摘將 脈 沖倍 壓 理 論 運(yùn) 用 于 太 陽 能 光伏 系 統(tǒng) 的 蓄 電 池 充 電 技 術(shù) 中通過軟 件 的仿 真 關(guān)鍵詞顯 示 了這 種 充 電 技 術(shù) 的 運(yùn) 用 可 以 在 不 損 失 太 陽 電 能 的前 提 下 避 免傳 統(tǒng) 電 池 充 電 方 法矚慫潤厲釤瘞睞櫪廡賴。中存 在 的較 嚴(yán) 重 的極 化 現(xiàn) 象光 伏 系

2、統(tǒng)并 可 提高 蓄 電池 的壽 命 和 充 電效 率充 電效 率脈 沖倍 壓 引言在 太 陽能 光伏 系 統(tǒng) 中法J J但 這 種方 式 僅 僅 是 針 對 延 長 電池 工 作 壽 命 的措 施 在太 陽 能 光伏 系 統(tǒng)中 太 陽 能 電池 對 鉛 酸 蓄 電聞創(chuàng)溝燴鐺險愛氌譴凈。需 考 慮的 問 題 除 了 電池 的工。作 壽命還要 考 慮 太 陽 能 的轉(zhuǎn)換 效 率由于 傳統(tǒng) 的池 的充 電 電 流 通 常 是 非 恒 流 由 于 沒 有 去極 化 措 施非恒 壓 的 隨機(jī) 充 電 脈 沖充 電法是 采 用 斬 波原 理 的周期 中在充一 停 一 放 一 停充電過程中存在較嚴(yán)重 如析氣

3、、在a停一 放 一停期間太 陽能光伏系。的極 化 現(xiàn)象帶來嚴(yán)重的負(fù)面效果、溫統(tǒng)轉(zhuǎn)換 的 電能被閑置太 陽 能的轉(zhuǎn)換 效率 降低 升命、極 板 活性 物質(zhì) 脫落等 增加使用 成 本這些 因 素折損 蓄 電池 壽 影 響 了太 陽、降低 了 充 電效 率脈 沖 倍壓 式 鉛 酸 蓄 電池 充 電法 的 原 理太 陽能 光 電池 組 是 由 電池 通 過 串聯(lián) 和 并 聯(lián) 組 成 照 度 的影 響電能 的推 廣 應(yīng) 用 果 的方 法 之 一 脈 沖 充電方 式 是 解 決上 述 負(fù) 面 效的單 位 源 太 陽 能 光可以 得到 在 額定 電壓 下?？墒?斬波 方 式形 成 的脈 沖將 是 以損 失太

4、 陽能光 伏 系統(tǒng) 電能為代 價 的 負(fù)面影響如何才能既解決不 同輸 出功 率 的太 陽 能 光 電池 組 件 由于 受 太 陽 光太陽 能光 伏 系統(tǒng) 中對 鉛酸 蓄 電池 隨機(jī) 充電法 帶 來 的 又不 以損 失 太陽 電能 為 代 價通常 只有 在 正午 時 達(dá) 到 額 定 電壓而采用脈沖在 清晨 和 黃 昏時 太 陽 能 光 電 池 組 件 的 輸 出 電壓 是 按 一定 的規(guī) 律 遞 減 的表太陽 電池 主 件 實驗地 點 時間 電壓 型號倍壓 式鉛 酸 蓄電池 充電法 可 以 得到理 想 的效 果 如表年傳統(tǒng) 鉛酸 蓄 電池 充 電法 在 運(yùn)用 中存 在 的 問 題充 電過 程 對

5、 蓄 電池 循 環(huán) 工月 所示太陽能光伏系統(tǒng)作 性 能產(chǎn) 生 影響 是 眾 所周知 的日實 側(cè)數(shù) 據(jù) 曲線電 能轉(zhuǎn) 換 實 驗 數(shù) 據(jù)四川 成都 西 華大學(xué) 第二 教 學(xué) 樓頂 如果 電池 長 期 處 于 欠充狀 態(tài)即 活性 物質(zhì)不 能得到全部 的反應(yīng) 那 么將會導(dǎo)致 一部分 由于 長 期 不 能 參 與 反 應(yīng) 去 反 應(yīng) 能 力 殘騖樓諍錈瀨濟(jì)溆塹籟。而發(fā)生鈍化甚 至 失時間電壓造 成 電池 工 作 容 量 減 小另一 方面J如 果 電池 在 充 電過 程 中經(jīng) 常 發(fā) 生 過 充 電池 內(nèi) 部 大 量 析 氣 活性 物 質(zhì) 脫 落 板 的破 損 釅錒極額閉鎮(zhèn)檜豬訣錐。J這樣會 造 成 電

6、J J按 常規(guī)方式 充 電時而 在 清 晨 和 黃 昏時正 午 時是 近似恒 壓式 的充、產(chǎn) 生 大量熱 量還 有極板 表面由 于 太 陽 能 光 電池 組 的輸、金 屬 板 柵 或 集 流 體 的腐蝕。甚 至極出電 壓 下 降 時當(dāng)輸 出 電 壓 小 于 鉛 酸 蓄 電池。這 些 都 會 對 電池 造 成 惡 劣 的影 響加速充 電過程 將 停 止為 了 減 小 恒 壓 式 的 充 電對 鉛。其老化縮 短 電池 的工 作 壽命a酸蓄 電池 的 損 害 在 通 常情 況 下 采用應(yīng)采 用脈 沖式 充 電但脈 沖式 充。為 了延 長 電池 的 工 作 壽 命 脈 沖充 電法 的 相似電的間 隙期

7、 和 太 陽 能 光 電池 組 輸 出 電壓 小 于 鉛 酸 蓄 電池 的時 期 充一 停 一 放一 停a的循 環(huán) 方 式轉(zhuǎn)換 的太 陽 能 將 白 白損 失和消 除極 板硫化 的 傳統(tǒng) 方法 反復(fù) 充放 電法十分脈 沖倍 壓 式 鉛 酸 蓄 電池 充 電方 法 的基 本 思 想 就是既 不損 失 脈沖式 充電 的間隙期 和 太陽能 光電池 組 是消 除鉛 酸 蓄電池 極板 的硫 化 的有 效措施1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 彈貿(mào)攝爾霽斃攬磚鹵廡。脈 沖倍 壓

8、 理 論 在 光 伏 系 統(tǒng) 鉛 酸 蓄 電 池 充 電 中 的 應(yīng) 用 電 氣 應(yīng) 用 j年第卷第期輸出 電壓 小于鉛 酸 蓄電池的 時期 的太 陽 能。的 電路 后 實 現(xiàn) 的。又可 采用 脈 沖充電法 來 延 長電 池的工 作壽命脈 沖倍壓 式 鉛 酸 蓄 電池充 電法 采 用 的基 本 原 理 是 控制 電路 升壓 斬波 原理其 電原 理 圖及工 作波 形 如 圖所示。卿令厄土下二習(xí)太陽能 電池升壓 斬波 工 作 波 形匕一一上二二二二二 生士上一圖口圖升 壓 斬波 電原 理圖及 工 作波形J分析 時 效應(yīng) 管載設(shè) 電路 中 的J值和電源 同時 電容J值很 大向 電感J當(dāng)場 充電J脈

9、沖倍 壓 式 鉛 酸 蓄 電 池 充 電 電 路處 于導(dǎo)通態(tài)時J脈 沖倍 壓 式 鉛 酸 蓄 電 池 充 電 電 路 中起 開 關(guān) 作 用 的場 效 應(yīng) 管 由單 片 機(jī) 控 制 謀蕎摶篋飆鐸懟類蔣薔。充 電 電流基 本 恒定 為 的 電壓 向負(fù)經(jīng) 過 實驗 的開 關(guān)周 供電因 電容值很大基 本 保持 了輸 出 電期參數(shù)被 編人程序 間 占 空 比 的調(diào) 節(jié) 實 現(xiàn) 對開 關(guān) 時 間周 期和 導(dǎo) 通時壓值 恒 定 為 在 此 期 間 電感 于斷開態(tài)時設(shè)處于導(dǎo)通態(tài)的時間為以 達(dá) 到?jīng)] 有 太 陽能 損 耗 的倍 壓 脈 上 積 蓄的能量 為 電源和 電感當(dāng)處沖充 電上 的能量 一起 向 電脈 沖

10、 倍壓 式 鉛 酸 蓄 電池 充 電電路 的仿真脈 沖倍 壓 式 鉛 酸 蓄 電池 充 電 電 路 的 仿 真 是 建 立在 脈 沖式 電池 充電方 法 是 消除 鉛 酸蓄 電池 極 板 的硫 化的有效 措施充 電 并向負(fù) 載。提供能量設(shè)處 于斷開態(tài) 釋放 的能量 為的時 間 為° ,。則 在 此期 間 電感a。當(dāng) 電路 工 作 達(dá) 平 衡 態(tài) 時 在一個周期 即中 電感積 蓄 的能 量 和 釋 放 的 能量 相等可 以 延長 電池 工 作 壽命。 '這里的 仿 真 僅 局 限 于 脈 沖倍 壓 式 鉛 酸 蓄 電池 充 電方 法 在 太 陽 能 光 伏 系 統(tǒng) 中應(yīng) 用 可

11、 以 不 損 失 太 陽 能 轉(zhuǎn) 換 效 率 的論 證 廈礴懇蹣駢時盡繼價騷?；?簡得。圖些 蘭 竺三衛(wèi)絲所示 為太 陽 能電池 對 鉛 酸 蓄電池 充工電 的 仿真 放 大 后 的充 電動 態(tài) 波 形 為 導(dǎo) 通 時 間 占空 比 為其中時脈 沖周 期 電感 值 取 式。 中的八。為 導(dǎo) 通時 間 占空 比橫 線 為太 陽 能 電池 輸出 電壓 脈 沖 波為倍也可 稱 為 升 壓 系 數(shù) 的大 小調(diào) 節(jié) 其 大 小 可 改 變 輸 出 電壓壓 斬 波后 的波 形當(dāng)時忍仿 真 結(jié) 果 波 形 揭 示 了兩 個 結(jié) 論 波形在啟動后 后趨 于穩(wěn)定狀態(tài)成 為 倍 壓 斬 波 脈 沖 源 電路脈 沖

12、波 的 幅 值 趨 于 兩 倍 太 陽 能 電池 輸 出 電壓 由于 在 相 同 的 負(fù) 載 條 件 下 一倍 煢楨廣鰳鯡選塊網(wǎng)羈淚。以 上是通過理 論 上 的分 析 表 明 脈 沖倍 壓 電 路 在 脈 電壓 提 升 接 近沖 間隙時 期 的 電能并不 會損 失 存儲 在 脈 沖期 釋 放 現(xiàn)而 是 通 過 電感 器 件 的 的大小。在 一 個 周期 中對 電池 充 電 的 電 能 為恒 壓 充。但 是 否 一 定 是 以 電壓 的 形 式 體 電方 式 對 電 池 充 電 的 電 能 為 兒 脈 沖倍 壓 方 式則要根據(jù) 脈 沖倍 壓 電源 的 內(nèi) 阻 和 負(fù) 載對 電池 充 電 的 電能

13、 為為 太 陽 能 電池 輸 出 電壓 的充 電 電 流 見節(jié)其中而定這里想 說 明的是 能量沒 有 因為 斬 波 而 損 失 為 電源 為 占空 比 為向 電感 的脈 沖脈 沖倍 壓 式 鉛 酸 蓄 電池 充 電 法 的 硬 件 實 現(xiàn)脈 沖倍 壓 式 鉛 酸 蓄 電 池 充 電 電 路 是 在 微 功 耗 太 陽跟 蹤 裝 置 的 控 制 電 路 礎(chǔ)上增加 基波周期 量相等兩種充電方 式在相同時間內(nèi)對 電池充電的電能了如 圖所示rights1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All reserved.

14、鵝婭盡損鵪慘歷蘢鴛賴。電 氣 應(yīng) 用 年第卷第期脈 沖倍 壓 理 論在 光 伏 系 統(tǒng) 鉛 酸 蓄 電池 充 電 中 的 應(yīng) 用 光伏系統(tǒng) 的使用成本降低積極 的意義對太 陽能 的推廣 應(yīng) 用有 參考文 獻(xiàn)【 郭亮電動 車用 蓄 電 池 充 電技 術(shù) 的進(jìn) 展 電池【 王秋虹李龍 黃俊金莉萍脈 沖充 電 對 鉛 酸 蓄 電池硫酸鹽化的影 響 電源技術(shù) 王兆安圖電力 電子 技術(shù)【 版北京機(jī) 械工業(yè) 出版社脈 沖倍 壓 式 充 電 電 路 的 仿 真 和 放 大 的 仿 真 波 形 圖 【楊 景常楊燕翔楊 曉龍等采用 微 功耗控 制器 太 陽能學(xué)報結(jié)束 語從前 面的理 論分 析 和仿 真結(jié) 果 可

15、以看 出提 高太 陽 能 光 伏 效 率 的 研 究 采用 脈 沖倍 壓 技術(shù) 對 蓄 電池 充 電 有 以 下 優(yōu) 點 可以 在不 損 失太陽 能轉(zhuǎn) 換效率 的前 提下 實現(xiàn) 延長 鉛 酸蓄電池 工 作 壽命 在太 陽能光伏 系統(tǒng) 中。夢在 每天 清晨和傍 晚太陽 能電池 入射 太 陽能 不足的 情況 下 太陽 能電池。輸出 電壓 相對低此時 的充 電過 程 是 停止 的采用腸。 戶 目脈沖倍壓式鉛酸蓄電池充電方法后利用率進(jìn) 一步得 到提高。經(jīng)過倍壓每天對蓄電池充電的有效時間得到延長使太陽能的助在太陽能光伏系統(tǒng)中增加脈 沖倍壓式鉛酸山蓄 電池 充 電 電 路 所 投 人的成 本 很 低但 它 延長 電池。工 作 壽命 并 進(jìn) 一 步提 高 太 陽能 的 利 用 率 使 太 陽能收 稿 日期上接第頁北京機(jī) 械 工業(yè) 出 版社不平衡度 為左右。結(jié)束語采用低通 濾 波 器 積分器肋加 上 比較 器。 】盯代 替 運(yùn)放來 產(chǎn) 生 電 流信 號 格能 使 電路 工 作 十 分 穩(wěn)定這種新 的均 流 技 術(shù) 對 均 分 回 路 的增 益 要 求 不 很 嚴(yán) 因此有 很 廣的應(yīng) 用