发电机蓄电池

发电机蓄电池（精选十篇）

发电机蓄电池 篇1

本文介绍的智能充电机为高频开关电源式, 大大减小了整个系统的体积, 提高了充电效率;充电方法采用变电流脉冲充电法, 使得充电电流更好地逼近蓄电池的可接受充电电流曲线, 从而加快了充电的速度, 有效地保护了蓄电池, 延长了电池的循环使用寿命。

铅酸蓄电池充电理论及智能充电工艺:

1967年美国科学家以蓄电池充电时的最低析气率为前提, 提出了蓄电池能够接受的最大充电电流和可接受的充电电流曲线 (称为马斯曲线) 。

蓄电池在充电之初可接受电流很大, 但是衰减很快, 这是由丁在充电的过程中蓄电池内部产生了极化现象, 阻碍了电池的继续充电。电池的极化分为欧姆极化、电化学极化和浓差极化三部分, 其中, 欧姆极化和电化学极化在充电停止时即可消失, 而浓差极化的消除比较缓慢, 在数秒内逐渐降低并消失。另外, 由铅酸蓄电池的电化学理论可知, 当充电电流大于蓄电池的可接受电流时, 多出的电能将用于水的电解反应, 导致电池极板上产生气泡, 电池内部温度上升, 进而损坏电池。因而, 充电过程中的电流必须尽可能地逼近马斯曲线, 比较普遍的充电法有恒流递减式充电法和脉冲充电法。

2 系统构成

2.1 主电路设计

智能充电机的硬件电路结构如图所示, 该系统采用交—直—交—直型电路结构。输入为三相380V交流电, 经三相桥式整流后得到486~530V的直流电压, 当中加滤波电容和均压电阻。直流—交流变换部分采刚H桥变换电路, 功率开关器件IGBT的选取:

充电机系统结构图

(1) 耐压值, Voc=537V, 留2倍裕量, 取vc Es=1200V; (2) 通态电流值=52A, 取=100A; (3) 开关频率在30~40k Hz。故选用EUPEC公司的DB-FFl00R12KS4系列IGBT模块。该模块内部集成了2个IGBT功率管, 每个功率管上并联了保护二极管。IGBT功率管的导通和关断由Pwm发生器SG3525产生的驱动信号来控制, 由此控制输出电压和输出电流的大小。高频变压器的副边输出采用全波整流电路, 经电感、电容滤波后对蓄电池进行充电。该充电机最大输出电流为80A, 最大输出电压为280V, 最大功率22.4k W, 属于大功率充电机。

2.2 控制系统设计

2.2.1 DSP芯片2407

充电机的控制系统采用DSP芯片, 选用了TI公司的TM-SLF240X系列的2407芯片。该系列DSP片内提供有32K字的FLASH程序存储器空间, 高达1.5K字的数据/程序RAM, 544字的双口RAM和2K字的单121RAM。含有2个事件管理器模块EVA和EVB, 每个包括2个16位通用定时器, 16通道的10位的A/D转换器。外部配以采样电路 (电池端电压、充电电流和电池温度等) 、输出控制电路、EEP.ROM读写电路 (读取和存储重要充电参数) 、键盘扫描电路和SCI串行通信电路 (用于上位机控制和联机通讯) 等。DSP还通过并行线与显示屏驱动芯片片T6963C相连接, 用户通过键盘和显示屏组成的人机界面可以方便地翻阅菜单, 设置充电参数, 控制整个充电过程。

2.2.2 采样电路

采样电路在该系统中, DSP通过采样电路负责对输出电流、蓄电池端电压、直流母线电压、高频变压器温度、蓄电池温度等多个模拟量进行采样。其中, 充电电流、蓄电池端电压和蓄电池温度值在显示屏上实时显示, 以使用户能够及时方便地知道充电参数值以及充电过程正处于哪个阶段;同时, DSP通过对各个温度值的检测, 决定系统是否应处于工作状态 (指处于对蓄电池的充电状态) , 当检测到任意一种温度值超过允许值时, 立即停机。此外, 充电电流和蓄电池端电压这2个反馈量与DSP的输出给定量构成电流和电压闭环控制, 其比较值经由PI调节器, 作为PWM控制器的输入信号。

2.2.3 PWM控制芯片

PWM控制芯片SG3525PWM控制芯片用以输出控制功率管导通关断的信号。在该控制电路中选用的是美国硅通刚公司的SG3525芯片。SG3525由输出5.1V、温度系数1%的基准稳压电源、误差放大器、振荡频率在100~400Hz的锯齿波振荡器、翻转触发器和保护电路组成, 能够输出两路占空比相等, 且相位相差180的驱动信号。DSP芯片的输出经过电压和电流闭环后, 各输出两路信号, 经过IGBT集成驱动芯片M57959的放大, 传全IGBT的栅极, 控制H桥逆变电路上处于对角位置的IGBT功率丌关管。

2.3 软件设计

充电机的软件程序是在ccs2 (C2000) 开发系统下编制而成, 程序用C语言编写, 采用模块化程序设计方法。

充电机的软件程序中为用户设计了丰富的功能菜单。用户进入运行界面后, 可以选择充电方式, 并根据蓄电池的不同, 设置各个充电阶段的充电参数, 包括:起充电流、停充电压, 充电时间、变电流系数和脉冲占空比等, 并可将这业重要参数保存进EEP.ROM, 以供下次相同蓄电池充电的需要。根据具体充电运行情况的不同, 用户可通过操作键盘在充电过程中加大或减小充电电流。

3 充电试验

在充电试验中, 所用的蓄电池为由96节蓄电池串联而成的蓄电池组, 完全充电后电压为192V左右。根据具体情况, 充电机的首段充电电流为80A, 停充电压值为2.55V/cell, 电流递减系数为0.6, 在试验中, 一股经过3~4段恒流脉冲间歇充电后, 转为恒压均充电。经过多次充电试验表明, 该智能充电机能够对铅酸蓄电池组进行安全和有效地充电。

将蓄电池从完全放电态充至完全充电态, 整个充电时间可控制在14h以内。充电过程中, 电池内部仅有很少量的气泡冒出, 且电池温度也始终在较低的范围之内。完全充电后的铅酸蓄电池可供矿车连续运行9~10h。与传统充电工艺相比, 不仅充电时间短, 而且能源的利用率也大大增加。

摘要：介绍了铅酸蓄电池的一种快捷充电方式:变电流脉冲充电, 分析了它的主功率变换部分的原理, 给出了充电机的硬件结构和控制方式, 适用于矿用的变电流脉冲充电, 能有效消除大电流充电下电池的极化现象, 使得充电速度加快, 充电效率增加, 同时电池析气量少, 温升较低。

燃料电池的发电技术 篇2

燃料电池发电技术

摘要：概述了燃料电池的原理和分类，以及他们的反应原理及技术和燃料电池发电技术做了初步介绍。

关键词：燃料电池，发电

引言：随着社会经济的高速发展，人们对能源的依赖越来越严重，而生存环境的持续恶化又催促人们不断寻求清洁能源。燃料电池由于其环保性和高效性被誉为继火力发电、水力发电、核电之后的第四代发电技术，越来越多的国家和地区投入更多的资金对其进行研究并使其产业化。

一：燃料电池简介

燃料电池（Fuel cell），是一种使用燃料进行化学反应产生电力的装置，最早于1839年由英国的Grove所发明。最常见是以氢氧为燃料的质子交换膜燃料电池，由于燃料价格便宜，加上对人体无化学危险、对环境无害，发电后产生纯水和热，20世纪60年代应用在美国军方，后于1965年应用于美国双子星座5号飞船。现在也有一些笔记型电脑开始研究使用燃料电池。但由于产生的电量太小，且无法瞬间提供大量电能，只能用于平稳供电上。

燃料电池其原理：它是一种电化学装置，其组成与一般电池相同。其单体电池是由正负两个电极(负极即燃料电极和正极即氧化剂电极)以及电解质组成。不同的是一般电池的活性物质贮存在电池内部，因此，限制了电池容量。而燃料电池的正、负极本身不包含活性物质，只是个催化转换元件。因此燃料电池是名符其实的把化学能转化为电能的能量转换机器。电池工作时，燃料和氧化剂由外部供给，进行反应。原则上只要反应物不断输入，反应产物不断排除，燃料电池就能连续地发电。这里以氢-氧燃料电池为例来说明燃料电池

氢-氧燃料电池反应原理 这个反映是电觧水的逆过程。电极应为： 负极：H2 +2OH-→2H2O +2e-

正极：1/2O2 +H2O+ 2e-→2OH-

电池反应：H2 +1/2O2==H2O

图1 燃料电池工作原理示意图 燃料电池的类型：

碱性燃料电池（AFC）——采用氢氧化钾溶液作为电解液。

质子交换膜燃料电池（PEMFC）——采用极薄的塑料薄膜作为其电解质。

磷酸燃料电池（PAFC）——采用200℃高温下的磷酸作为其电解质。

熔融碳酸燃料电池（MCFC）

固态氧燃料电池（SOFC）——采用固态电解质

二：燃料电池发电系统

燃料电池是一种将储存在燃料和氧化剂中的化学能，直接转化为电能的装置。当源源不断地从外部向燃料电池供给燃料和氧化剂时，它可以连续发电。

燃料电池发电是在一定条件下使H2、天然气和煤气（主要是H2）与氧化剂（空气中的O2）发生化学反应，将化学能直接转换为电能和热能的过程。与常规电池的不同之处在于：只要有燃料和氧化剂供给，就会有持续不断的电力输出。与常规的火力发电不同，它不受卡诺循环（由两个绝热过程和两个等温过程构成的循环过程）的限制，能量转换效率高。燃料电池除可发电外，还可作为电动汽车的电源。在对众多的蓄电池以及一次电源的研究以及应 新型材料及其应用论文--《燃料电池发电技术》

用中发现：质子交换膜燃料电池（PEMFC）作为一种不经过燃烧直接以电化学反应连续地把燃料和氧化剂中的化学能直接转换成电能的发电装置，具有能量转换效率高（一般都在40-50％，而内燃机仅为18％-24％）、无污染、启动快、电池寿命长、比功率、比能量高等优点。

1.磷酸燃料电池(PAFC)发电技术

磷酸型燃料电池由多节单电池按压滤机方式组装以构成电池组。

碱性燃料电池在载人航天飞行中的成功应用，证明了按电化学方式直接将化学能转化为电能的燃料电池的高效与可靠性，为提高能源的利用效率，人们希望将这种高效发电方式用于地面发电。

以磷酸为电解质的磷酸型氢氧燃料电池首先取得突破。至今，其技术获得了高度发展，已进行了规模为11000kW~4500kW的电站试验，定型产品PC25(200kW)已投放市场，有数百台这种电站在世界各地运行，运行试验证明，这种燃料电池分散电站的运行高度可靠，可作为不间断电源应用，其热电效率达40%，热电联产时其燃料的利用率达60% ~70%。

图2 PAFC的反应原理

目前氢的贮存与运输均有不少技术问题需待解决，各国正在积极进行攻关研究一旦这一系列的技术问题得到解决，燃料电池就可利用由太阳能，核能等发出的电来电解水所制备出的氢作为燃料。

在以矿物燃料为原始燃料时，则需经化学转化的过程，例如煤的气化，天然气或汽油的蒸气转化等，通过这些方法将矿物燃料先转化为富氢气体，才可以送入电池作为燃料电池的燃料。

磷酸燃料电池的输出为直流电，而大部分用户的电器均使用交流电，因此，需要把燃料电池输出的直流电经逆变器转换成交流电后再提供给用户使用。磷酸燃料电池的内阻较常规化学电源如铅酸蓄电池大，所以，当输出电流变化时它的工作电压变化幅度大，为解决这一问题，常在燃料电池的输出和逆变器之间加一个振荡变流器(chopper)，它的功能是升压或降，以确保供给用户电力的工作电压维持恒定。

燃料电池应是一个能够自动运行的发电厂，因此，对于磷酸燃料电池来说，其氧化剂的供应，电池废热的排出，反应生成水的回收等均需进行控制与管理，再加上还需对电力输出逆变进行控制与管理等，所有这些必须齐备才能构成一个完整的燃料电池系统。

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图3 磷酸燃料电池系统方框图 2.质子交换膜燃料电池(PEMFC)发电技术

质子交换膜燃料电池(PEMFC)由若干单电池串联而成，单电池由表面涂有催化剂的多孔阳极

多孔阴极和置于二者之间的固体聚合物电解质构成。其工作原理如图4所示，当分别向阳极和阴极供给氢气与氧气时，进入多孔阳极的氢原子在催化剂作用下被离化为氢离子和电子，氢离子经由电解质转移到阴极，电子经外电路负载流向阴极，氢离子与阴极的氧原子及电子结合成水分子，因此 PEMFC的电化学反应为：

图4 PEMFC的反应原理

(1)原料来源广泛，通过对石油，天燃气，煤炭还有沼气，甲醇，水植物等加工取得，来之不尽，取之不竭。

(2)无污染，因没有燃烧过程，不排放有害气体，它的排出物是氢氧结合的纯水。(3)无燥音，其发电过程是电化学反应过程，没有机械运动，所以没有噪音。(4)能源转换效率高，因其工作温度低，能耗少，能源转换效率理论上可高达。

欲使PEMFC依负荷的变化，长时间稳定的向负载提供电能，必须给电池组配置以下4个功能单元，即燃料及氧化剂贮存与供给单元，电池湿度，温度调节单元，功率变换单元及系统控制单元等，这样，方能构成一个实用化的，完整的PEMFC发电系统。如图5

图5 质子交换膜燃料电池发电系统示意图

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3.熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)发电技术

熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)以碱金属（Li﹑Na﹑K）的熔融碳酸盐为电解质，富氢燃料天然气甲烷煤气等转化而成为燃料，氧气空气加CO2为氧化剂，工作温度约为650℃，余热利用价值高，点催化剂以镍为主，无需使用贵金属，发电效率高。MCFC的反应原理如图

图6 MCFC的反应原理

MCFC单电池是由阴极、电解质、电解质隔膜和阳极组成，若组成电池堆，则还需要双极板、集流器、气泡屏等组件，其中，隔膜是MCFC的核心部件，必须强度高、耐高温熔盐腐蚀、浸入熔盐电解质后能够阻挡气体通过，并且有良好的离子导电性能（MCFC的导电离子是CO32-).通过对多种材料的筛选和多年的研究，目前已普遍采用偏铝酸锂来制备MCFC隔膜。

美国从1976年开始开发MCFC，主要的开商有能源研究所(Energy Research Corporation，ERC)和MC Power公司，ERC在1991至1994年间先后完成了25 kW、70 kW、125 kW电池组的试验，并于1996年建成了世界上功率最大的2MW MCFC电站，直接燃用脱硫后的天然气。2000年，ERC设计的单电池堆出力达到250 kW并进入商业化。2005年，兆瓦级的MCFC进入商业化。日本从1981年开始研究MCFC，并于1987年研究成功10 kW MCFC发电设备，1997年1MW MCFC电站在日本川越火电厂投运。日立公司2000年开发出1 MW MCFC发电装置。东芝公司开发出低成本的10 kW MCFC发电装置。此外，荷兰、德国、意大利、韩国等国家也于20世纪90年代建成相关的试验电站。我国于1991年由原电力工业部哈尔滨电站成套设备研究所研制出由7个MCFC单电池组成的电池组，上海交通大学和大连化学物理研究所都于2001年完成了1 kwMCFC电站的试验。

MCFC试验电站的建成和运行为MCFC商业化提供了丰富的经验，各国的科学家正在研究改进MCFC的关键材料和技术应用。

MCFC工作温度高，余热利用价值高，可以与煤气化联合循环结合组成高效的洁净煤发电技术。

4.固体氧化物燃料电池

同体氧化物燃料电池(SOFC)以固态氧化钇、氧化锆为电解质，天然气、气化煤气、碳氢化合物为燃料，氧气为氧化剂。固态氧化钇、氧化锆电解质在高温下有很强的离子传导功能，能够传导02～，电解质将电池分隔为燃料极(阳极)和空气极(阴极)。氧分子在空气极得到电子，被还原成02～，然后通过电解质传输到阳极，在阳极与氢气(或一氧化碳)发生反应。生成水(或二氧化碳)和电子。在迄今为止人类所发明的能源转化方式中，SOFC的转换效率是最高的，其反应原理如图

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图7 SOFC的反应原理

从原理与结构上讲，固体氧化物燃料电池是一种理想的燃料电池，它不但具有其他燃料电池高效，环境友好的优点，而且还具有以下突出优点

固体氧化物燃料电池是全固体结构，无使用液体电解质带来的腐蚀和电解液流失问题，可望实现长寿命运行，固体氧化物燃料电池在800~1000 下工作，不但电催化剂无需采用贵金属，而且还可直接采用天然气，煤气和碳氢化合物作燃料，简化了电池系统，固体氧化物燃料电池排出的高质量余热可与燃气，蒸汽轮机等构成联合循环发电系统，会大大提高总发电效率。

图8 100kw SOFC系统示意图

固体氧化物燃料电池技术的难点也源于它的高工作温度，电池的关键部件阳极隔膜，阴极和联结材料等在电池的工作条件下必须具备化学与热的相容性，即在电池工作条件下，电 新型材料及其应用论文--《燃料电池发电技术》

池构成材料间不但不能发生化学反应，而且其热膨胀系数也应相互匹配。

固体氧化物燃料电池最适宜的用途是与煤气化和燃气，蒸汽轮机构成联合循环发电系统，建造中心电站或分散式电站，这样既能提高能源利用率，又可消除对环境的污染。

三：燃料电池发电的应用前景

目前，美国、加拿大、日本、韩国以及欧洲的很多国家都把燃料电池发电技术提高到事关“国家能源安全”的战略高度，投入大量资金予以资助和研发。我国是能源消耗大国，以煤和石油为主，能源利用率低，污染严重；同时，近年来我国由于自然灾害或人为因素导致的大面积停电事故，给社会和经济造成巨大损失。如果在电网中有许多分布式电源在供电，则供电的可靠性和供电质量将会大大改善。分布式电源作为我国大电网的有效补充，如果能够得到较快的发展，电网抵御各种灾害的能力将会有很大提高。随着国民经济的发展，备用电源需求日益增大，如移动通信机站、军用移动指挥系统、野外医疗中心、固定或移动办公设施等的备用电源，需要配备技术性和经济性好的备用电源，而燃料电池中的PEMFC刚好能实现这个功能。从燃料电池发展的研究现状来看，我国在燃料电池发电方面的技术与发达国家如美国、加拿大、日本等相距甚远。我国要发展燃料电池技术，需要引进、消化及吸收国外先进技术，加快完成技术革新。

四：结束语

燃料电池作为高效、清洁、友好的新能源技术，已经得到越来越多国家的重视，掌握清洁高效的发电技术对国家能源和安全具有重要的战略意义，而燃料电池正是高效环保的发电技术之一。随着我国西气东送、天然气管网的不断完善，对电网可靠性和稳定性要求的不断提高，以及对环保要求的不断提高，燃料电池会起到越来越重要的作用。

参考文献：

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太阳能电池及发电原理 篇3

【关键词】多晶硅薄膜；太阳电池；多晶硅制备；工艺

多晶硅太阳能电池片，多晶硅电池片其成本远低于单晶硅电池，而效率高于非晶硅薄膜电池。我国的太阳能工业才刚刚起步， 2006年底全部达产后的国内生产能力约为300兆瓦。我国生产的太阳能电池几乎全部出口到国外市场，国内用量极少。据预测：2010年全球（尤其是发达国家）太阳能使用量将达到18000兆瓦以上，我国的潜在市场将达到3000兆瓦。因此，太阳能电池工业将有极好的市场前景。

多晶硅太阳电池的制作工艺与单晶硅太阳电池差不多，但是多晶硅太阳能电池的光电转换效率则要降低不少，其光电转换效率约12%左右（2004年7月1日日本夏普上市效率为14.8%的世界最高效率多晶硅太阳能电池）。从制作成本上来讲，比单晶硅太阳能电池要便宜一些，材料制造简便，节约电耗，总的生产成本较低，因此得到大量发展。此外，多晶硅太阳能电池的使用寿命也要比单晶硅太阳能电池短。

多晶硅太阳能电池的生产需要消耗大量的高纯硅材料，而制造这些材料工艺复杂，电耗很大，在太阳能电池生产总成本中己超二分之一。加之拉制的单晶硅棒呈圆柱状，切片制作太阳能电池也是圆片，组成太阳能组件平面利用率低。因此，80年代以来，欧美一些国家投入了多晶硅太阳能电池的研制。

通常的晶体硅太阳能电池是在厚度350-450μm的高质量硅片上制成的，这种硅片从提拉或浇铸的硅锭上锯割而成。因此实际消耗的硅材料更多。为了节省材料，人们从70年代中期就开始在廉价衬底上沉积多晶硅薄膜，但由于生长的硅膜晶粒大小，未能制成有价值的太阳能电池。为了获得大尺寸晶粒的薄膜，人们一直没有停止过研究，并提出了很多方法。目前制备多晶硅薄膜电池多采用化学气相沉积法，包括低压化学气相沉积（LPCVD）和等离子增强化学气相沉积（PECVD）工艺。此外，液相外延法（LPPE）和溅射沉积法也可用来制备多晶硅薄膜电池。提高转换效率和降低成本是太阳能电池制备中考虑的两个主要因素，对于目前的硅系太阳能电池，要想再进一步提高转换效率是比较困难的。因此，今后研究的重点除继续开发新的电池材料外应集中在如何降低成本上来，现有的高转换效率的太阳能电池是在高质量的硅片上制成的，这是制造硅太阳能电池最费钱的部分。因此，在如何保证转换效率仍较高的情况下来降低衬底的成本就显得尤为重要。也是今后太阳能电池发展急需解决的问题。近来国外曾采用某些技术制得硅条带作为多晶硅薄膜太阳能电池的基片，以达到降低成本的目的，效果还是比较现想的。350-450μm的高质量硅片上制成的，这种硅片从提拉或浇铸的硅锭上锯割而成。因此实际消耗的硅材料更多。为了节省材料，人们从70年代中期就开始在廉价衬底上沉积多晶硅薄膜，但由于生长的硅膜晶粒大小，未能制成有价值的太阳能电池。为了获得大尺寸晶粒的薄膜，人们一直没有停止过研究，并提出了很多方法。目前制备多晶硅薄膜电池多采用化学气相沉积法，包括低压化学气相沉积（LPCVD）和等离子增强化学气相沉积（PECVD）工艺。此外，液相外延法（LPPE）和溅射沉积法也可用来制备多晶硅薄膜电池。提高转换效率和降低成本是太阳能电池制备中考虑的两个主要因素，对于目前的硅系太阳能电池，要想再进一步提高转换效率是比较困难的。因此，今后研究的重点除继续开发新的电池材料外应集中在如何降低成本上来，现有的高转换效率的太阳能电池是在高质量的硅片上制成的，这是制造硅太阳能电池最费钱的部分。因此，在如何保证转换效率仍较高的情况下来降低衬底的成本就显得尤为重要。也是今后太阳能电池发展急需解决的问题。近来国外曾采用某些技术制得硅条带作为多晶硅薄膜太阳能电池的基片，以达到降低成本的目的，效果还是比较现想的。

单晶硅太阳电池虽有其优点，但因价格昂贵，使得单晶硅太阳能电池在低价市场上的发展备受阻碍。而多晶硅太阳能电池则是以降低成本为优先考虑，其次才是效率。多晶硅太阳能电池降低成本的方式主要有三个，

一是纯化的过程没有将杂质完全去除；

二是使用较快速的方式让硅结晶；

三是避免切片造成的浪费。

因为这三个原因使得多结晶硅太阳能电池在制造成本及时间上都比单晶硅太阳能电池少，但因为这样使得多晶硅太阳能电池的结晶构造较差。多晶硅太阳能电池与单晶硅太阳能电池虽然结晶构造不一样但发电原理一样。多晶硅太阳能电池结晶构造较差主要的原因有两个，一是本身含有杂质，二疏在结晶的时候速度较快，硅原子没有足够的时间成单一晶格而形成许多结晶颗粒。结晶颗粒愈大则效率与单晶硅太阳能电池愈接近，结晶颗粒愈小则效率愈差。效率差的原因是颗粒与颗粒间存在着结晶边界，结晶边界存在许多的悬浮键，悬浮键会与自由电子复合而使电流减少，而且结晶边界的硅原子键结情况较差，容易受紫外线破坏而产生更多的悬浮键。随着使用时间的增加，悬浮键的数目也会随着增加，光电转换效率因而逐渐衰退。此外杂质多半聚集在结效率100%效率75%串联组合晶边界，杂质的存在会使自由电子与电洞不易移动。结晶边界的存在使得多晶硅太阳能电池的效率降低，悬浮键的增加使得光电转换效率衰退，这两个是多晶硅太阳能电池的主要缺点，而成本低为其主要优点。

参考文献：

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直线电机车辆蓄电池全寿命维护探讨 篇4

蓄电池是地铁车辆重要设备之一, 其性能状态对车辆的安全运行具有重要的影响。地铁车辆的蓄电池具有两个重要的作用[1]:一是作为列车的起动电源, 保证列车的正常激活;二是作为列车的应急供电电源, 列车在无网压输入时, 蓄电池的容量能够供给列车全部紧急照明、外部车灯、通信设备 (包括列车广播、车辆无线电等) 、开关门一次、应急通风等负载工作45分钟。当网压恢复时, 蓄电池输出能保证辅助逆变器的起动。

1 蓄电池简介

目前地铁车辆使用的蓄电池主要有两种:胶体铅酸蓄电池和镍镉碱性蓄电池。胶体铅酸蓄电池具有耐过充、温度使用范围宽、使用寿命长、环保性好、安全可靠、全寿命周期成本低等特点[2]。镍镉碱性蓄电池具有快充能力优越、放电深度大、使用寿命长、低温性能好、可靠性高、维护成本低、轻量化、小型化等特点[2]。

广州地铁四、五、六号线列车为直线电机车辆, 列车蓄电池均采用镍镉碱性蓄电池。其中四号线列车蓄电池为日本古河株式会社生产, 型号规格为:6M80B-13, 80AH5HR。两节B车各设置了一组蓄电池, 每组蓄电池由78个蓄电池单体构成, 每个单体理论上的电动势约为1.32 V。每6个蓄电池单体构成1 个蓄电池单元 (由正极板、负极板、分离器、整体电解槽及电槽盖、液口栓盖、电池套、电解液、极柱、垫圈、螺栓构成) , 共组成13个单元。广州地铁四号线直线电机车辆蓄电池参数如表1。

2 蓄电池的维护

根据蓄电池的设计及使用情况, 可以将蓄电池的全寿命大致分为三个阶段:免维护期、免维护期结束至大修期 (10 年左右) 、大修至二次架修期 (15年左右) 。

2.1 免维护期

蓄电池根据设计不同, 免维护期一般为三年。蓄电池组在出厂时一般都进行了深度的充电, 蓄电池容量接近100%, 在免维护期内, 只要电池未出现过充过放的情况, 不需要进行充放电维护, 但需要根据具体情况加蒸馏水。同时, 结合列车月检、半年检及年检对蓄电池进行清洁, 外观及接线检查。

2.2 免维护期结束至大修

由于蓄电池在车上长期处于浮充状态, 存在“电极极化”导致蓄电池活性降低的情况, 因此免维护期结束后需要对蓄电池组进行一次均衡充放电维护, 使蓄电池得到活化。

充电时, 根据电路理论与化学原理, 建立如下模型:充电电压Uout=电池电压Ubat+回路电阻 (线路与电池内阻) 电压Ur+ΔU (电化学反应电压差, 模拟参量) 。其中ΔU将直接影响充电反应的速度, 是决定充电电流变化的驱动因素。

按照上述模型, 当蓄电池处于浮充状态时, Ubat=110 V, 充电电压Uout=110 V, Ur=0, ΔU=0, 决定充电化学反应的电压差为0, 因此, 在该状态下电池是无法进行充电反应的, 也证明了110 V浮充时基本上充不进电的情况。

免维护期结束至大修, 结合列车月检、半年检及年检对蓄电池进行清洁, 外观及接线检查。同时, 在列车年检时对蓄电池进行一次均衡充放电维护, 并根据情况补充电解液。蓄电池充放电维护可根据蓄电池的温度补偿曲线设置合理的充电电压, 以保证蓄电池更好的使用状态。温度补偿曲线如图1 (不同型号的蓄电池温度补偿曲线可能不同) 。完成充放电后重新安装好蓄电池组, 用标准扭力校正所有单体连接螺栓。

在列车进行第一次架修 (5 年左右) 及大修时, 需要对蓄电池进行一次容量测试, 以评估蓄电池使用状态。对于容量测试不合格的蓄电池进行更换。理论上可以更换蓄电池单体, 只要更换的单体数量不超过30%即可。实际中新旧蓄电池单体混用虽然暂时满足了蓄电池的使用要求, 但是会导致新蓄电池单体状态的加速衰减。建议进行整组更新, 换下来的旧电池单体可以进行重新配组使用, 确保蓄电池单体较好的一致性。

2.3 大修至二次架修

蓄电池的使用寿命一般为10~15 年, 使用寿命曲线如图2。

在列车进行大修时会对蓄电池进行容量测试, 测试不合格的蓄电池会进行更换, 测试合格的蓄电池则继续使用。但是随着使用时间的增加, 大修后继续使用的蓄电池性能会进一步衰减, 因此需要视情况对蓄电池进行定期的容量测试, 或使用专业检测设备对蓄电池容量进行检测, 以确保蓄电池状态满足使用要求。例如, 大修时容量测试达到90%以上的蓄电池可以两年或三年做一次容量测试, 而容量测试满足80%但不满足90%的蓄电池可以一年做一次容量测试。

根据蓄电池使用寿命曲线, 在蓄电池达到使用寿命后, 蓄电池的容量会在短期内迅速降低, 使得无法满足正常使用要求, 且具有时间不确定性, 因此建议在第二次架修时对大修时未更换的蓄电池进行整体更新。

3 蓄电池状态评估

蓄电池使用状态的评估主要通过蓄电池容量、单体电压、内阻等参数进行评估[3]。

3.1 蓄电池容量

根据广州地铁4 号线车辆蓄电池容量设计要求, 蓄电池组需要满足车辆在无网压时, 蓄电池的容量能够供给列车全部紧急照明、外部车灯、通信设备 (包括列车广播、车辆无线电等) 、开关门一次、应急通风等负载工作45分钟。当网压恢复时, 蓄电池输出能保证辅助逆变器的起动。

蓄电池的容量特性决定了电池的供电能力, 电池是否能继续供电, 是判定电池是否可以继续使用的唯一标准。要掌握蓄电池的供电能力, 可以对蓄电池进行5小时率容量测试:

(1) 以0.2C5A恒定电流对蓄电池进行一次均衡的充放电, 保证电池充足;

(2) 以0.2C5A恒定电流对电池进行放电, 每隔一小时记录单体电压, 至4 小时后, 每隔半小时记录一次单体电压;

(3) 记录放电至单体电压为1.0 V或整组蓄电池电压为 (1.0×电池单体数) V的时间。

蓄电池容量判断标准:按照0.2C5A电流对蓄电池进行充放电, 放电时间大于4 小时则视为合格。如果充放电循环三次, 放电时间仍低于4 个小时或放电终止时蓄电池单体电压低于1 V, 则视为不合格, 需要更换新的蓄电池。

3.2 单体电压

在保证蓄电池组容量的同时, 为避免蓄电池单体出现短板, 影响蓄电池的整体性能, 还需要保证蓄电池单体容量的一致性。在进行蓄电池容量测试时, 蓄电池单体之间电压差不能超过0.1 V (不同型号电池标准不同) , 超出标准的需要对蓄电池进行深度充放电循环, 使得蓄电池单体状态一致。为了防止单体过度放电, 可将存在短板的蓄电池单体放电电压接近1.0 V时拆除, 其余电池单体重新连接后继续放电, 同时调整蓄电池放电截止电压为 (1.0×电池单体数) V。深度充放电循环后仍不满足一致性的需要对蓄电池组重新进行合格配组。

3.3 单体内阻

蓄电池组在不同充放电状态下内阻不同, 不能作为蓄电池组状态的判断标准, 但是不同单体的内阻不能相差过大, 否则需要对蓄电池组重新进行合格配组。

4 结语

地铁车辆蓄电池的维护对蓄电池使用寿命和状态有着重要影响, 充放电维护是蓄电池维护最重要的一项内容, 直接影响其使用寿命, 而容量测试则是对蓄电池使用状态进行评估的有效方法。结合广州地铁四号线的使用维护经验探讨了蓄电池的全寿命维护及蓄电池状态评估方法和标准, 对于同类型蓄电池的使用和维护具有重要的指导意义。

摘要：蓄电池是地铁车辆的重要设备之一, 对保证车辆安全运行具有重要的作用。结合广州地铁四号线车辆蓄电池使用维护经验, 探讨了蓄电池的全寿命维护及蓄电池状态评估方法和标准, 对于同类型蓄电池的使用和维护具有重要意义。

关键词：地铁车辆,蓄电池,全寿命维护

参考文献

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[2]刘秀美, 徐崎姝, 李亮, 等.城轨车辆蓄电池性能分析与参数选型[C].第十七届中国科协年会—分7综合轨道交通体系学术沙龙论文集, 2015.

[3]谢其德, 段万普.机车蓄电池状态修及可靠性检测[J].内燃机车, 2004 (4) :43-44.

[4]程海江.深圳地铁蓄电池机车空压机润滑油乳化分析[J].机电工程技术, 2015 (6) :151-153.

[5]龙源, 黎翔, 张鹏, 等.基于安全导向的地铁蓄电池电力工程车主从选择电路[C].综合轨道交通体系学术沙龙论文集, 2015.

发电机蓄电池 篇5

以高温燃料电池组成的联合循环发电系统，可使发电效率达到60%-75%(LHV)，这一目标将在左右实现。预计到年，发电效率可超过72%。煤气化燃料电池联合循环(IGFC)的发电效率可达到62%以上。以燃料电池组成的热电联产机组的总热效率可达到85%以上。燃料电池本体的发电效率基本不随容量的变化而变化，这使得燃料电池既可用作小容量分散电源，又可用于集中发电应用范围广泛。

2.2 燃料电池发电可有效地降低火力发电的污染物和温室气体排放量

燃料电池发电中几乎没有燃烧过程，NOx排放量很小，一般可达到(O.139一 0.236)kg/MW·h以下，远低于天然气联合循环的NOx排放量(1kg/MW·h一3kg/MW.h)。由于燃料进入燃料电池之前必须经过严格的净化处理，碳氢化合物也必须重整成氢气和CO， 因此，尾气中S02、碳氢化合物和固态粒子等污染物排量也污染物的含量非常低。与常规燃煤发电机组相比，C02的排放量可减少40%一60%.在目前CO2分离和隔绝技术尚不成熟的状况下，通过提高能源转换效率减少CO2排放是必然的选择。

2. 3 采用燃料电池发电可提高供电的灵活性和可靠性

燃料电池具有高效率、低污染、低噪声、模块化结构、体积小、可靠性高等突出特点，是理想的分布式电源。与目前一些可做为分布式电源的内燃机相比，燃料电池的发电效率更高、污染更低。在250KW-lOMW的功率范围内，具有与目前数百兆瓦中心电站相当甚至更高的发电效率。作为备用电源的柴油发电

机由于污染和噪声大不宜在未来的城市中应用。低温燃料电池不仅发电效率高，而且启动快、变负荷能力强，是很好的备用电源。现代社会对供电的可靠性和环境的兼容性要求越来越高，高效、低污染的分布式电源系统日益受到重视。近年来美国、加拿大、台湾相继发生因自然灾害或人为因素造成的大面积停电，许多重要用户长期不能恢复供电，给社会和经济造成了巨大的损失。北约轰炸南联盟，使电力系统严重受损。这些由不可抗力引起的电网破坏无不使人引发出一个重要的思考：提高我国电力系统供电的可靠性和供电质量，虽然主要依靠电网的改造和技术革新，但如果在电网中有许多分布式电源在运转，供电的可靠性将会大大提高。

对于象军事基地、指挥中心、医院、数据处理和通讯中心、商业大楼、娱乐中心、政府要害部门、制药和化学材料工业、精密制造工业等部门，对电力供应的可靠性和质量要求很高。目前采用的备用电源效率低、污染严重、电压波动大。而采用燃料电池作为分布式电源向这些部门提供电力，会使供电的可靠性和电力质量大大提高。他们将是燃料电池发电技术的第一批用户。

对于边远地区，负荷小且分散，若建设完善的电网，不仅投资大，线损大，且电网末端地区电力质量不稳定。对于这些区域若辅助燃料电池发电的分布式电源，更能有效地解决这些地区的电力供应问题。燃料电池的重量比功率和体积比功率均比常规的小型发电装置大，因此，它也是理想的移动电源，适合于各种建设工地、野外作业和临时急用。

2.4 发展燃料电池发电技术是提高国家能源和电力安全的战略需要

美国已将燃料电池发电列为国家安全关键技术之一。美、日之所以能在燃料电池技术方面处于世界领先地位，与国家从战略高度予以组织、资助和推动密不可分。在目前复杂的国际环境下，高技术的垄断日趋严重，掌握清洁高效发电的高新技术对未来国家的能源和电力安全具有重要的战略意义，而燃料电池发电技术，正是这种高效清洁的高新发电技术之一。燃料电池突出的优点，以及发达国家竟相投入巨资研究开发的行动，足以说明燃料电池发电技术在21世纪会起到越来越重要的作用。

2.5 发展燃料电池发电技术是国电公司“加强技术创新，发展高科技，形成高新技术产业”的需要

燃料电池发电技术是电力工业中的高新技术，己受到普遍重视。美国燃料电池发电技术的研究开发主要由美国能源部组织实施，其中一个重要的目的就是形成新的高技术产业，为美国的经济注入新的活力。日本的东京电力公司、关西电力公司及其它公用事业单位是日本燃料电池开发及商业化的主要承担者和推动者，其目的也是为电力公司注入新的经济增长点以获得巨大的经济效益和社会效益。

国家电力公司处在完成“两型”、“两化”、“进入世界500强”的历史时刻，恰逢党中央国务院号召全国各行业“加强技术创新，发展高科技，实现产业化”的有利时机，在国家电力公司内不失时机地进行燃料电池发电技术的研究开发是非常必要的。采取引进、消化、吸收和再创新的技术路线，以高起点，在尽可能短的时间内初步形成自主产权的燃料电池发电关键技术，不仅可以使我国在燃料电池发电技术领域与国外的差距大大缩小，而且，对国家电力公司进行发电系统的结构调整、技术创新、形成高新技术产业、实现跨越式发、提高国际竞争能力都具有非常重要的意义。

2.6 燃料电池发电技术在我国有广阔的发展前景

未来二十年，随着我国“西气东送”，全国天然气管网的不断完善及液化天然气(LNG)的广泛应用，燃用天然气的燃料电池发电将会有很大市场。煤层气也是燃料电池的理想燃料。我国丰富的煤层气资源也将是燃料电池发电的巨大潜在能源之一。燃料电池可与常规 燃气一蒸汽联合循环结合，形成更高效率的发电方式。与煤气化联合循环(IGCC)结合，形成数百兆瓦级的大型、高效、低污染的中心发电站，比IGCC效率更高，污染更小。

燃料电池可与水电、风电和太阳能发电等结合，在高出力时，利用电解水制氢，低出力时用燃料电池发电，达到既储能，又高效发电的目的。采取气化或厌氧处理的方法将生物质变为燃料气，通过燃料电池发电，提高能源转换效率，并降低污染物排放量。对一些经济欠发达但有丰富的沼气资源的地区，利用燃料电池发电技术有可能更有有效地解决这些地区的电力供应问题。

2.7 与国外有较大的差距

发电机蓄电池 篇6

虽说雨水可以冲洗掉太阳能电池上阻碍光线照射的灰尘或污垢，相对起到了提高效率的作用，但“我们想要开发出一种阳光和雨水都可触发的太阳能电池”。该研究的领头人中国海洋大学材料科学家唐群委说。

3月21日，中国海洋大学（青岛）与云南师范大学（昆明）的科研团队在德国期刊《应用化学》（国际版）上发布研究报告详细阐述了这项成果，为了使雨水也能产生电能，研究人员在高效染料敏化太阳能电池表面上覆盖了一层石墨烯薄膜。

众所周知，“万能石”石墨烯是一种碳原子呈蜂窝状排列组合成的二维晶体，与它具备的许多其他优势相比，石墨烯以其卓越的导电性而闻名，其表面富含大量离域电子（即自由移动的电子），在遇水的情况下，石墨烯的电子可吸引正电荷离子，即我们熟知的路易斯酸碱电子理论，这一属性也可用于去除溶液中的铅离子和有机染料。

该科研团队受此启发，使用石墨烯薄膜来从雨水中获取电能。要知道，雨水并不是毫无杂质的纯净水，其中含有能分离成正负离子的盐分，其中正电荷离子主要为钠离子、钙离子与氨盐基。据外媒《IEEE综览》报道，为了巧妙利用这些化学成分，科学家选用了能够吸引正离子的石墨烯薄膜，在雨水与石墨烯的接触点上，这些成分会被吸附到石墨烯表面，这层带正电的离子层会与石墨烯的负电电子结合，形成一个电子与正电荷离子组成的双层结构，能起到电容器一样储备电能的效果，双层间的势能差足以产生电压和电流。

在测试过程中，科学家们在染料敏化太阳能电池上加了一层石墨烯薄膜，然后把它们放在一种由铟锡氧化物和塑料制成的柔韧且透明的基质上，由此形成的柔韧度高的太阳能电池的光电转换效率为6.53%，并能从用来模拟雨水的盐水中产生数百的微伏特（microvolt）。

“未来太阳能电池的发展趋势可能是全天候的。”唐群委说，但这一研究尚处于概念阶段，距离投入商用还需很长一段时间。唐群委还表示，他们未来的研究力度将集中于如何有效控制雨水中的各种离子，以及如何利用雨中那些常见的低浓度离子发电。（新浪科技）

发电机蓄电池 篇7

关键词：矿井,蓄电池机车,充电机,三电平变换器,数字控制,TMS320F2801

0 引言

目前, 我国煤矿高瓦斯矿井井下运输电机主要由铅酸蓄电池提供直流电源, 而铅酸蓄电池的充电机大部分为KGCK-190/ 300-dI、 KGCK-150/ 35-210-KB隔爆型快速/常规充电机[1]。这类充电机采用可控硅相控电源技术, 相控电源由工频变压器加可控硅整流器完成电气隔离和电压变换任务, 存在体积大、笨重、造价高、满负荷运行时功耗大、效率低、电压电流稳定度差等缺点, 如KGCA-90/100-190-KB型防爆充电机重量达900 kg, 体积为730 mm×1 250 mm×1 233 mm[2]。与相控充电机相比, 高频开关电源具有体积小、重量轻、无噪声、效率和功率因数高、负载易分担、频率高、输出纹波小、电压电流稳定度高等优点。高频开关电源充电器自上世纪90年代末以来已经在通信、电力等多个行业得到了广泛应用, 逐渐取代了过去的相控电源[3]。由于高频开关电源的一系列优点, 井下蓄电池机车充电机的发展趋势必然是高频开关电源取代相控电源。因此, 自21世纪以来, 相关技术人员陆续提出采用高频开关电源代替相控电源给蓄电池机车充电[1,4,5]的方案:参考文献[1]采用IGBT直流斩波器的方案, 设计输入电压为380 V, 但该方案没有考虑对输入电压和输出电压进行电气隔离, 而我国井下电网电压为660 V, 因此, 该方案还远不能满足井下环境的实际需要;参考文献[4]、[5]为了解决660 V电压输入问题, 首先加一级BUCK斩波器, 降压后利用全桥变换得到所需的输出电压, 解决了660 V输入电压和输出电压的电气隔离问题, 但是两级变换、全桥变换部分采用的是传统的硬开关技术, 会大大降低系统的效率, 并提高成本, 不利于防爆壳内的散热, 且BUCK变换器的开关管 (IGBT) 的耐压必须在1 700 V以上, 成本较高。

为了克服开关管耐压高的问题, Barbi 教授早在1992年就提出了三电平直流变换器的概念[6,7], 在该变换器中, 开关管的电压应力为输入直流电压的一半。在此基础上, 为了进一步提高三电平变换器的开关频率和效率, 美国的李泽元教授和我国的阮新波教授相继提出了2种零电压零电流软开关 (ZVZCS) 的三电平变换器的拓扑结构[8,9]。针对我国煤矿井下的电压等级, 无疑采取三电平的技术方案是一种理想的方案, 但是至今为止, 还未曾见到将三电平DC-DC变换器应用于煤矿蓄电池机车充电机的相关报道, 当前煤矿井下都在使用相控电源作为蓄电池机车充电机。

因此, 本文提出一种采用ZVZCS方式的三电平DC-DC变换器研制井下蓄电池机车充电机的方案。该方案的开关管 (IGBT) 耐压低、具有体积小、重量轻、输出纹波小等优点。

1 充电机总体设计方案

该充电机的硬件电路由主电路和控制电路组成, 如图1所示。主电路包括EMI滤波器、整流电路、滤波电路、三电平DC-DC变换器等部分;控制电路以TI公司的DSP TMS320F2801为核心, 并包括模拟量采集调理电路、键盘及显示电路、IGBT的驱动及保护电路等部分。

2 主电路工作原理

该充电机主电路为ZVZCS三电平DC-DC变换器, 如图1中虚线框内所示。充电机主电路输出的主要波形如图2所示。

从图2可看出, 该变换器共有10种工作模态, 当Q1和Q2导通时, 由电容C1通过变压器向副边传输能量;当Q3和Q4导通时, 由电容C2通过变压器向副边传输能量。

(1) 开关模态0 (t0) 时刻

在t0时刻, Q3 和Q4 导通, 设C1和C2上电压均衡, 均为Vin/2 (见图1) , 则有VAB=Vin/ 2 , 一次电流ip 给阻断电容Cb 充电。一次电流ip0= io/K, 其中, ip0为t0时刻ip的数值;io 为输出电流;K为变压器T1的原副边匝比。阻断电容Cb 的电压为VCb, 变压器原边向副边传输能量。

(2) 开关模态1 (t0～t1) 时刻

在t0时刻关断Q4, 但是Q4的结电容CQ4继续由变压器原边电流ip充电, 同时通过CQ4给Q1的结电容CQ1放电, 此时电路等效为输出滤波电感Lf和变压器原边漏感Llk相串联, ip近似不变, 类似于恒流源, 其大小为ip0=io/K, ip给Cb充电, CQ4上的电压 (VCQ4) 线性上升, CQ1上的电压 (VCQ1) 线性下降。在该阶段有:

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设Cr=CQ1=CQ2=CQ3=CQ4, 在t1时刻, VCQ1电压下降到零, VCQ4上升到Vin/2, 则DQ1自然导通, 该模态的持续时间为

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在t1时刻后驱动导通Q1, 即可实现Q1的零电压导通。

(3) 开关模态2 (t1～t2) 时刻

在t1～t2时刻, Q3和DQ4导通, VAB=0, 该阶段加在变压器一次绕组和漏感上的电压为Cb上的电压VCb, ip开始减小, 不足以提供负载电流, 因此, 副边的2个整流管D5和D6同时导通, 使变压器一次、二次绕组电压均为零, VCb加在漏感上, ip减小, VAB上升, 若选择Cb的数值较大, 可认为在该模态中, Cb上的电压基本不变, 为VCbp。在该阶段有:

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在t2时刻, ip下降到零, 此时副边的2个整流管均分负载电流, 该模态的持续时间为

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在t2时刻后任意时刻关断Q3, 即可实现Q3的零电流关断。

(4) 开关模态3 (t2～t3) 时刻

假设在t2时刻关断Q3, 经过死区时间后, 开通Q2, 导通瞬间, 由于ip不足以提供负载电流, 输出整流二极管依然同时导通, 变压器一次、二次绕组被钳在零电压状态, 此时加在漏感上的电压为VCbp+Vin/2, ip开始从零反向增加。在该阶段有:

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(5) 开关模态4 (t3～t4) 时刻

在t3时刻, ip开始反方向增加到负载电流, 该模态的持续时间为

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(6) 开关模态5 (t4～t5) 时刻

从t4时刻开始, 变压器一次侧为负载提供能量, 同时给Cb按相反方向充电, 输出二极管D6关断, 所有负载电流流过D5。在该模态中, Cb为下一次Q2的零电流关断创造了条件, 在t5时刻, 关断Q1, 开始下一个半周期。

3 控制方式

从以上分析可知, 如果将Q1和Q4看作超前臂, 将Q2和Q3看作滞后臂, 完全可以用传统的控制全桥变换的移相控制方式实现三电平变换器IGBT的PWM控制。美国Microchip公司、德州仪器 (TI) 公司、飞思卡尔公司 (Freescale) 相继推出了基于DC-DC变换控制的单片机和DSP, 为数字控制的实现打下了坚实的基础。本文选择TMS320F2801实现数字移相控制:TMS320F2801与TMS320F2812相比, 在电源控制方面具有更好的性价比, PWM精度更高, 同时具有TBPHS移相寄存器, 更容易实现移相控制;上升沿死区时间和下降沿死区时间可分别控制, 在启动数模转换 (ADCSOC) 的时间上选择性更大;TMS320F2812的定时器采用事件管理器 (EVA或EVB) 的通用定时器, 而TMS320F2801为每个PWM配置了时基寄存器TB。

3.1 移相控制的实现

基于TMS320F2801实现移相控制需要分别设置ePWM1和ePWM2的计数器工作于递增模式, 如图3所示。同时设置时基寄存器TBPRD和比较寄存器CMPA的计数值, 不考虑死区情况下, 移相控制中每个开关管的导通时间固定, 且具有相同的导通时间, 对于每个桥臂的开关管其导通和关断的时刻正好相反, 所以CMPA的计数值为TBPRD计数值的一半。令ePWM1的移相寄存器ePWM1regs.TBPHS=0, 保证计数寄存器工作于主寄存器模式。为了保证移相功能的实现, 将ePWM2的计数寄存器工作在从寄存器模式, 可将移相寄存器的数值赋给ePWM2的计数寄存器, 同时可通过修改移相寄存器的数值 (MPHS) 调节整个占空比, 从而达到更改输出电压的目的。

移相控制主程序及移相控制中断服务程序流程如图4、5所示。

3.2 电压电流双闭环设计

为了提高充电机的动静态性能, 同时使充电机具有限流功能, 采用电压电流双闭环控制。其中电压环为外环, 电流环为内环, 电流内环不仅可以提高系统的快速响应特性, 还可以实现限流, 从而限制充电机工作的最大电流值。电压外环采用PID调节器, PID调节采用增量式PID算法;电流内环采用PI调节器, 电流调节器的输出作为调制信号, 经过A/D 转换后进入DSP进行信号的处理 (这部分由中断服务程序完成双闭环的计算和控制) , 产生相应的移相大小以调节占空比。电压电流双闭环结构框图如图6所示。

3.3 充电曲线的控制

20 世纪60 年代中期, 美国科学家马斯提出了以最低出气率为前提的蓄电池可接受的充电电流曲线[11], 即任一时刻蓄电池能接受的充电电流为

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式中:I为电池可接受的充电电流;I0 为t=0时的最大充电电流;a=I0/c, 为电池充电电流的接受比, 又称固有接受比, c为电池的最大容量。

事实上充电电流很难完全按照马斯曲线规律变化, 因此, 当前提出的快速充电方法都是让充电曲线尽可能地模拟马斯曲线。本文设计的充电机按照在充电初期根据蓄电池的容量确定恒定的充电电流, 当蓄电池电压达到设定值后, 再以恒定电压进行充电。为了保证最佳的充电效果, 恒定的充电电流可设定为几段, 每段的充电电流恒定。

4 主电路元件的选择及试验结果

4.1 主电路元件的选择

该充电机输入电压为交流660 V±20%;输出电压为DC 70～220 V, 输出电流为150 A;开关频率设定为25 kHz;主变压器磁芯选用铁基纳米晶环形铁心, 型号为ONL-16511540;非晶材料一次绕组为9匝, 二次绕组采用双线并绕, 每组4匝, 变压器一次漏感为5 μH, 阻断电容为1 μF, 输出滤波电感为15 μH, 输出滤波电容为9 000 μF;IGBT采用IXYS公司的MII100-12A3, 阻断二极管采用IXYS公司的M0130RM200, 输出整流二极管采用IXYS公司的快恢复二极管M0280RA200。由于采用了ZVZCS技术, 充电机满载下整机效率达到了94%, 所以该充电机应用于煤矿井下必须进行防爆散热处理, 笔者采用隔爆型热管散热器进行散热。隔爆型热管散热器利用工作介质吸收和释放汽化潜热来传递热量, 具有很小的热阻, 可以在小温差下传递很大的热量, 以独特的传热方式实现超常的传热效果。同时隔爆型热管散热器与防爆电气的箱体组成一个完整的防爆壳体, 不但能很好地解决爆炸气体环境用电气设备内电器元件的散热问题, 而且又能解决电气设备防爆安全问题, 进一步提高了爆炸气体环境用电气设备的自动化程度。目前, 隔爆型热管散热器已经成功地应用于防爆变频器的散热设计中[12]。

4.2 试验结果

该充电机样机在试验室进行了多次试验, 试验波形如图7所示, 其中图7 (a) 为变压器原边电压VAB和电流ip波形, 图7 (b) 为Q1两端电压VQ1及其驱动VGS (Q1) 波形。

从图7 (a) 可看出, 在开关管关断之前, 即VAB下降之前, 电流ip已经降为零, 从而实现了零电流关断。从图7 (b) 可看出, 当VQ1电压降为零后, VGS (Q1) 刚开始上升, 保证了Q1的零电压导通的实现。试验结果表明, 该充电机实现了三电平DC-DC变换器主开关管的ZVZCS, 对于提高充电效率具有积极作用。

5 结语

矿用蓄电池式电机车斩波调速研究 篇8

1 矿用蓄电池式电机车调速现状

我国大多数矿业企业都在应用串电阻调速的方式, 该方式存在很多的弊端, 例如电阻本身的耗能量大, 工作期间容易短路, 机器维修量大。对于小型的蓄电池电机车来讲, 充电频率高, 耗时耗力, 而且会在一定程度上影响矿业的生产效率。因此为了解决串电阻所存在的一系列问题, 对于斩波调速的研究势在必行[1]。

2 斩波调速的原理

直流斩波是指利用电力电子功率器件, 把电压值固定的直流电源按照一定的比例划分成某一个占空比的形式, 从而促进电源平均值的改变。如果电源电压高于输出电压时, 将这种现象称为降压式直流斩波, 如果电源电压低于输出电压时, 将这种现象称为升压式直流斩波[2]。通过这种电压变换的原理, 对斩波器导通时间适当的控制, 就可以变换负载端的电压平均值, 从而起到调压的效果。

3 实验研究

3.1 电源设计研究

本研究系统主要以蓄电池组作为原始电源, 全真模拟矿用蓄电池式的电机车工作情况, 将电源电压设定在24V, 并且将电压运用隔离式电源开关变换, 这样的设计可以保证输入的电压范围宽, 电压稳定的优势。在实验中将电源设定一个最小的输出负载限制, 保证电源的实际输出电压大于设定的最小负载电压, 避免因输出造成的波纹剧烈增大[3]。

3.2 系统硬件设计研究

对于斩波实验的硬件, 应该采用体积小, 可靠性高的斩波开关, 为了保证斩波开关的正常通断, 采用双电源驱动。对于斩波器的输出给定可以采用传统的电位器分压输出的方式, 但是由于这种方法会产生摩擦消耗, 且稳定性也不是很高, 为了不影响实验的稳定性和精确性, 本实验采用光电型速度给定器, 其无摩擦、抗干扰、输出稳定等优点会大大地提高实验的精确性。对于实验应用到的若干不同等级的电压, 可以采用串联电阻的方式。为避免电压存在过高或者过低的情况, 可以采用电压报警器的形式对电压进行监控。

3.3 系统软件设计研究

对于斩波调速的软件设计, 为了防止因为操作失误而为电机电流带来的影响, 本实验采用了占空比逐渐变化的设计, 使得电机在启动和运行中变化的时候会有一个过渡的过程, 过渡的时间也可以控制, 这样可以保证电机车的平稳运行。对斩波器采用电流瞬时值控制, 这种控制方法的优点很多, 比如响应速度快、硬件简单、电流波动小[4]。

3.4 实验结果

通过实验得出, 在实验的整个电压范围内, 输出电压的斜率基本保持不变, 这就说明了本实验采用的一系列设计方案可以保证电机车调速的平滑性, 并且在启动的过程中, 系统可以通过调节波形将电流控制在一定的范围内, 保证了启动的安全性, 实验结果表明斩波调速的平滑性和安全性都合乎人们对技术的要求, 并且模拟实验可以应用在矿用的蓄电池式电机车上。

4 结语

斩波调速方式解决了串电阻调速不平滑的问题, 工作系统拥有超高的可靠性和平滑的调速功能, 在可行性和可靠性基础上还能节约电能, 提高工作效率。虽然此种调速方式仍存在着或多或少的技术缺陷, 但斩波调速将会是今后矿用蓄电池电机车调速的发展趋势。

摘要：矿用电机车是矿业中最重要的运输形式。大多数电机车都采用串电阻的形式进行调速, 此种调速方式操作比较简单, 但是调速功能不够完善, 且浪费电能, 本文就这种现状, 对矿用蓄电池式电机车斩波调速进行研究, 为电机车斩波调速的发展提供依据。

关键词：蓄电池电机车,斩波调速,节能研究

参考文献

[1]郑昌陆, 等.矿用电机车的永磁同步电机控制关键技术研究[D].上海大学, 2013.

[2]张红涛, 等.基于直流斩波的矿用蓄电池电机车调速装置改造[J].中州煤炭, 2011., 07

[3]李三华, 等.XK8-7/144蓄电池式电机车应用晶闸管斩波调速改造技术[J].铁道标准设计, 2013, 05 (10) :56-57.

发电厂维护阀控式铅酸蓄电池的探讨 篇9

关键词：直流系统,阀控式铅酸蓄电池组,维护保养,机组安全

目前装机容量在300MW及以上的发电厂, 直流系统使用的大多为阀控式铅酸免维护蓄电池组, 在全厂失电、机组事故停机的特殊情况下, 重要的辅机设备必须依靠备用的直流辅机设备运转保证机组安全停机。此时, 承担直流系统供电的蓄电池组, 必须保证可靠的带载能力。

1 阀控铅酸蓄电池组的充电

阀控式密封铅酸蓄电池组充电顺序:均充→浮充 (恒流→恒压) →均充。

1.1 理论依据

阀控蓄电池组在正常运行中以浮充电方式运行, 浮充电压值宜控制为 (2.23~2.28) V×N、均衡充电电压值宜控制为 (2.30~2.35) V×N。

1.1.1 恒流限压充电

采用I10电流进行恒流充电, 当蓄电池组端电压上升到 (2.30~2.35) V×N限压值时, 自动或手动转为恒压充电。

1.1.2 恒压充电

在 (2.30~2.35) V×N的恒压充电下, I10充电电流逐渐减小, 当充电电流减小至0.1I10电流时, 充电装置的倒计时开始起动, 当整定的倒计时结束时, 充电装置将自动或手动地转为正常的浮充电运行, 浮充电压值宜控制为 (2.23~2.28) V×N。

1.1.3 补充充电

为了弥补运行中因浮充电流调整不当造成了欠充, 补偿不了阀控蓄电池自放电和爬电漏电所造成蓄电池容量的亏损, 根据需要设定时间 (一般为3个月) 充电装置将自动地或手动进行一次恒流限压充电→恒压充电→浮充电过程, 使蓄电池组随时具有满容量, 确保运行安全可靠。

1.2 现场实际维护要点:

1.2.1 均衡充电电压要求:

密封电池组通有下列情况之一时应进行均衡充电 (将充电电压调到2.33V/单体 (25℃) , 充电30h) :

1.2.1. 1

浮充电压有两只以上低于2.18V/只 (浮充方式下测量蓄电池单体电压) 。

1.2.1. 2

2电池组中单体电池电压最大差值 (均一性) 超过0.05V。

1.2.1. 3

放出20%以上额定容量 (翻阅自动控制微机装置液晶屏菜单看实时显示的蓄电池组容量) 。

1.2.1. 4

搁置不用时间超过3个月。

1.2.1. 5

全浮充运行达3个月。

均衡充电参数设置方法:在对应蓄电池组自动控制微机装置液晶面板菜单中找到浮充电压, 设置为240V (2.33V*103只) , 充电方式由自动改设为手动, 充电30小时, 完成均衡充电, 之后再恢复原定值设定。注意:当均衡充电时, 电池温度会略有升高, 可升到40℃左右, 属于正常范围。而在其它条件下的温度升高或异常变化均为不正常现象, 应立即查明原因并进行处理。

1.2.2 浮充电压指标:

浮充电压是蓄电池长期使用的充电电压, 是影响电池寿命至关重要的因素。一般情况下, 全浮充电压定为2.23~2.25V/单体 (25℃) 比较合适。如果不按此浮充范围工作, 而是采用2.35V/单体 (25℃) , 则连续充电4个月就会出现热失控;或者采用2.30V/单体 (25℃) , 连续充电6~8个月就会出现热失控;要是采用2.28V/单体 (25℃) , 则连续12~18个月就会出现严重的容量下降, 进而导致热失控。热失控的直接后果是蓄电池的外壳鼓包、漏气, 电池失去放电功能, 最后只有报废。再从阀控式密封铅酸蓄电池的水的分解速度来说, 充电电压越低越好, 但从保证阀控式密封铅酸蓄电池的容量来说, 充电电压又不能太低。理论上, 蓄电池的使用环境温度为-40℃~50℃, 最佳使用温度为15℃~25℃, 25℃这个环境温度参数非常重要, 电池使用寿命与它有很大关系, 在使用维护中要严格遵守。

2 阀控铅酸蓄电池组的放电

2.1 阀控蓄电池的核对性放电

长期使用限压限流的浮充电运行方式或只限压不限流的运行方式, 无法判断阀控蓄电池的现有容量, 内部是否失水或干裂。只有通过核对性放电, 才能找出蓄电池存在的问题。

2.1.1

对于无备用电池组的单组蓄电池组机组运行期间不能退出运行、也不能作全核对性放电、只能用I10电流恒流放出额定容量的50%, 在放电过程中, 蓄电池组端电压不得低于2V×N。放电后应立即用I10电流进行恒流限压充电→恒压充电→浮充电, 反复放充 (2~3) 次, 蓄电池组容量可得到恢复, 蓄电池存在的缺陷也能找出和处理。

2.1.2

对于有备用电池组的两组蓄电池组, 可先对其中一组阀控蓄电池组进行全核对性放电, 用I10电流恒流放电, 当蓄电池组端电压下降到1.8V×N时, 停止放电, 隔 (1~2) h后, 再用I10电流进行恒流限压充电→恒压充电→浮充电。反复2~3次, 蓄电池存在的问题也能查出, 容量也能得到恢复。若经过3次全核对性放充电, 蓄电池组容量均达不到额定容量的80%以上, 可认为此组阀控蓄电池使用年限已到, 应安排更换。

2.2 阀控蓄电池核对性放电周期

新安装或大修后的阀控蓄电池组, 应进行全核对性放电试验, 以后每隔2~3年进行一次核对性试验, 运行了6年以后的阀控蓄电池, 应每年作一次核对性放电试验。

3 阀控蓄电池的运行维护及故障处理

3.1

阀控蓄电池在运行中电压偏差值及放电终止电压值应符合表1的规定。

3.2

阀控式密封铅酸蓄电池运行状态可通过图1看出。

3.3 阀控蓄电池的故障及处理

3.3.1

阀控蓄电池壳体异常。造成的原因一般为:充电电流过大, 充电电压超过了2.4V×N, 内部有短路或局部放电、温升超标、阀控失灵。处理方法:减小充电电流, 降低充电电压, 检查安全阀体是否堵死。

3.3.2

运行中浮充电压正常, 但一放电, 电压很快下降到终止电压值, 原因是蓄电池内部失水干涸、电解物质变质。处理方法是更换蓄电池。

4 建议

4.1

可以考虑对蓄电池单体电压增设在线自动巡检功能, 并能自动不间断记录历史单体蓄电池电压情况, 以便维护人员可以经常分析, 掌握各蓄电池的健康水平。该功能有在一些老厂技术改造中加装的, 总体效果还是不错的。将后台机放置到运行集控, 配合每路馈线绝缘监测, 不断巡检, 超过设定警戒值报警, 随时可以掌握全厂直流系统的健康水平。

4.2

应配置蓄电池充放电活化仪, 对于拥有众多蓄电池的发电厂, 购置蓄电池活化仪是必要的, 可以对于检测发现的性能降低的单体蓄电池及时进行活化后再次投入工作。

4.3

蓄电池良好的运行环境温度为25℃, 蓄电池室内温度波动大, 是造成蓄电池使用寿命缩短的另一个重要原因。但如蒙西发电厂现有直流系统自动监控装置, 本身具备随环境温度变化自动调整浮充电压的功能, 所以是否在蓄电池室增加恒温设备, 要看具体情况。

5 结束语

通过了解掌握阀控式密封铅酸蓄电池的特性, 日常进行良好的维护保养, 保证蓄电池组的健康备用, 对于发电厂直流系统柴油发电机组联动失败情况下给重要负载持续供电能力起着举足轻重的作用, 应引起足够的重视。

参考文献

发电机蓄电池 篇10

随着社会的发展,能源紧缺、环境污染问题给人类的生存带来了严峻考验,太阳能作为一种具有可再生、无污染等优点的新能源,受到全世界的重视。其中,光伏发电就是人类利用太阳能的最重要途径之一,但光伏发电受天气、昼夜、纬度以及周边环境的影响比较大,输出的电能具有较大的不确定性及难以预测性的缺点,为解决光伏发电输出存在的脉动性问题,科技工作者给光伏系统配置了电能储能装置,来保证光伏发电负载用电具有良好的持续性和可靠性。

在电力领域很多储能采用铅酸蓄电池,其具有污染环境、循环寿命短、充放电要求严格、SOC状态确定难度大等缺点,但具有价格便宜、能量密度高、应用广泛的突出优势;可替代的蓄电池超级电容器运用而生,其在自放电、能量密度低和成本等方面具有明显的不足,它具有对环境无污染、功率密度大、超低温特性好、可维护性能好、安全性高、充电电池比能力高、效率高、可快速充放电及寿命长的优点,正在快速发展成为UPS、混合动力等领域重要的,具有很大的发展潜力。结合二者的优点,本文建立混合储能模式,将蓄电池能量密度大和超级电容器功率密度大、循环寿命长的优点进行融合,提高储能装置的性能,发挥它们更广的应用价值和发展潜力。

在此基础上设计了一种双向DC/DC变换器,对太阳能极板、超级电容、蓄电池进行控制,促使不同光照下的充电电流都能按照蓄电池本身的充电曲线进行充电,以达到提高太阳能利用率和充电效率的目的。

1 系统设计原理

系统设计框图如图1所示:

图1系统框图(参见右栏)

在光伏混合储能系统中,由于超级电容具有滤波、储能的作用,可以使得系统蓄电池输出电能纹波降低并且减少蓄电池充放电次数,优化了系统输出电能质量及蓄电池的寿命;在此混合储能系统中,增加了控制器可以调节超级电容与蓄电池之间能量的传输,充分发挥超级电容、蓄电池各自的优点,提高系统的工作能力。

使用C8051F系列单片机作为整个系统的控制核心。通过对超级电容充放电的控制避免弱光条件下小电流对蓄电池的极化影响。通过实时采集蓄电池当前电流应用安时法完成对蓄电池剩余容量的在线计算保证蓄电池的剩余容量在正常工作范围内,根据蓄电池当前的剩余容量控制充放电的启停及蓄电池充电电压、电流使之与理想充电曲线尽量吻合。通过单片机本身串口及485芯片实现远程对系统运行实时信息及历史记录的查看系统运行参数的设置和整个系统充放电启停及负载设备通断的控制。系统配置信息及运行信息均存储至EEPROM芯片,保证系统在重新启动时能恢复之前的运行状态和在通讯中断情况下保存采集的实时数据。

此光伏发电系统充电回路有两条:第一条是“光伏电池阵列-蓄电池”;第二条是“光伏电池阵列-超级电容-升降压模块-蓄电池”。在阳光比较充足时,利用第一条回路采用最佳电流给蓄电池充电,如有多余电流,则充入超级电容;在阳光不足时,切断直接给蓄电池充电的第一条充电回路,利用第二条回路先给超级电容充电,然后当超级电容的电荷到达一定程度的时候超级电容给蓄电池按照最佳电流进行充电。

控制器能够发挥其控制目的的关键是要做到两条充电电路的协调工作,使充电效率达到最高,同时以最佳的充电电流进行充电以提高蓄电池的寿命。

2 系统硬件设计

系统由光伏电池阵列、控制主电路、通讯、电压电流检测、显示模块、信号处理、能量协调电路、回路检测及控制电路、超级电容、蓄电池、负载等单元组成,如图2所示:

主拓扑U/I检测单元采集光伏阵列的输出电压、主电路充电电流及电压;回路检测及控制电路通过对蓄电池放电电路不间断检测,实时监测蓄电池相关参数,以免发生蓄电池过充、过放等有损蓄电池寿命的现象,对蓄电池进行充分保护;单片机C8051F020对获取的数据进行分析,采用MPPT控制方法,通过控制VQ的导通、关断时间比,实现对电路充电电流的控制;显示模块可对光伏系统的运行情况、相关参数设置及控制结果显示,同时可以进行故障信息查询、实时信息显示及校准,相关工作人员可以通过其观察系统运行参数。

3 系统软件设计

光伏控制器的控制软件设计采用C语言。控制芯片通过信息采集单元获取的相关电压、电流、温度等信息,然后通过数据处理分析超级电容、蓄电池相关状态及电路的运行情况,从而进一步执行相应的运行指令,在系统工作在光伏MPPT状态基础上进行能量协调,充分发挥超级电容、蓄电池混合储能的优势,同时软件具备人机接口可以执行工作人员下设的指令,实现了控制器的智能化。

3.1 光伏MPPT原理特性

图3中,光伏系统输出功率最大点是Pmax点。通过分析可知MPPT基本原理:当系统工作在最大功率点Pmax左侧时,系统输出功率随着U的增加而增大,控制器通过控制信号继续增大电压U,逐渐贴近最大功率点Pmax,最终达到Pmax点;相反,当系统工作在最大功率点Pmax右侧时,系统输出功率随着U的减小而增大,控制器通过控制信号减小电压U,逐渐贴近最大功率点Pmax,最终达到Pmax点。因此,光伏MPPT是动态变化、不断调整并达到MPP点的动态过程。

3.2 算法选择

电路中光伏MPPT控制方法有多种,比如:恒压法、电压扰动法、模糊控制法等,我们结合实际情况综合分析后,此控制器选用具有算法简单、设计容易等优点的电压扰动法。

能量协调算法采用通过采集超级电容、蓄电池端电压,同时采集对负载的放电电流,结合经验设定值,及时通过控制调整采取的充电电路,按照实际理论优化混合储能装置。

3.2 算法实现

在算法确定后,软件设计框架基本确定下来了,主程序主要包括键盘处理程序、MPPT控制程序、能量协调程序、故障处理程序等,主流程图如图4所示:

图4主流程图(参见下页)

键盘处理程序结合显示模块完成相关操作和数据显示,要包括实时信息、参数设置、校准设置、时间等其它设置、故障查询、液晶屏控制、充放电及负载控制等。

MPPT控制程序是通过改变MOS管的导通时间实现对充电电压、电流的控制达到目的的。控制策略非常简单,通过比较预期值和目标值的大小来确定下一步占空比的调整方向,调整的步长通过两者之间的差值确定。这种控制方式的优点是控制稳定,充电电压、电流不会产生来回的跳动。

能量协调电路:在阳光比较充足时,利用第一条回路采用最佳电流给蓄电池充电,如有多余电流,则充入超级电容;在阳光不足时,切断直接给蓄电池充电的第一条充电回路,利用第二条回路先给超级电容充电,然后当超级电容的电荷到达一定程度的时候超级电容给蓄电池按照最佳电流进行充电。实现两条充电线路的协调,使充电效率达到最高,通过实时采集蓄电池当前电流利用“安-时法”完成对蓄电池剩余容量的在线计算保证蓄电池的剩余容量在正常工作范围内,根据蓄电池当前的剩余容量控制充放电的启停及蓄电池充电电压、电流使之与理想充电曲线尽量吻合,以提高蓄电池的寿命。

故障处理程序需要检测的故障有:蓄电池过压,蓄电池欠压,环境温度异常,蓄电池过放电,电流超限,通讯故障。在确定故障发生时除了及时通报上位机外根据具体的故障还需要采取一定的措施,例如蓄电池欠压时就应该断开负载避免蓄电池过放电。最后是故障的排除时的后续处理,如果蓄电池欠压后经过充电能端电压回复到正常的数值时就要再次接入负载。

4 系统运行结果

统通过通讯将控制器的运行情况状态通过数据传输线传输给上位机,以供工作人员在监控室内监控整个系统的工作情况并且可以通过上位机对相关参数进行设置、查询。上位机监控软件的设计利用VC++,对系统工作状态、能量协调及混合储能运行指标进行监控。实验结果显示,上位机监控界面友好、运行可靠、监控效果理想,达到了监控的目的,其监控效果如图5所示:

图5中相关参数表明,系统控制器实现了设计目的,证明了所设计的控制器硬件、软件的合理性与科学性。

5 结论

实验表明,本文设计的光伏发电混合储能系统控制器可以使得光伏系统工作在MPPT状态,根据蓄电池实际运行数据能判断蓄电池是否接近使用年限,能够提高系统的稳定性及效率,同时通过对超级电容、蓄电池进行能量协调,延长蓄电池的寿命,充分说明了此控制器具有较好的实用价值、经济性、推广意义。

光伏发电作为一种前景广阔的能量获取模式,在人类发展历程中必然能够得到充分的推广及应用,超级电容与蓄电池混合储能研究也将取得突破。能量储存装置控制器作为光伏发电系统的重要组成部分,不仅控制着系统的充电、放电过程且能够避免系统过充、过放及过载,充分保护光伏系统的安全性,而具有MPPT功能的储能控制器将会取得飞速发展及良好的经济性。因此,本课题的研究具有非常好的经济意义及研究价值。

参考文献

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