独立光伏发电系统中蓄电池充电方法探究概要
光伏发电系统中光伏蓄电池充电器浅探
光伏发电系统中光伏蓄电池充电器浅探摘要太阳能光伏发电系统可以分为两种，一种是独立供电的光伏发电系统，还有一种是和电网相连的光伏并网发电系统。
独立供电的光伏发电系统主要是为了给那些电网不能够覆盖到的边远地区提供电力，这些要提供那里一天的电力，所以这种光伏发电系统当中必须要有一个能够储存电力的电池。
这种电池就是光伏电池，能够把电能转化为化学能储存起来，等需要的时候再释放出来。
蓄电池有需要有充电器，这样充电过程才能够进行。
充电器的好坏决定了蓄电池的使用寿命，蓄电池的设计投资大约占据了光伏发电系统设计投资的巧15%一20%，这样充电器的设计就显得尤其重要。
关键词光伏发电系统光伏蓄电池充电器一、光伏发电系统基于使用场合的不同，太阳能光伏发电系统可以分为两种，一种是能够独立供电的光伏发电系统，另一种是和电网相连接的发电系统。
在一些边远地区，那里的电网不能够完全覆盖到，而且那里也没有充足的太阳能来发电，这样就需要使用独立供电光伏发电系统来输送电力。
这两种发电系统的构成不一样，能够独立供电的光伏发电系统是由太阳能电池板、控制装置、逆变器、交流负载和蓄电池这五个部分组成。
而和电网相连的发电系统是太阳能电池板、控制装置、直流负载和蓄电池这四部分组成。
太阳能电池板是用硅半导材料制成的一块小方片，这些圆片在光照之下会产生电压和电流。
光伏发电系统中的蓄电池组是一处能够提供储放电能地方的装置。
控制器是整个发电系统的控制中心装置，它调整系统的输入输出功率以改变蓄电池的电压和其它地方的功能。
逆变器在整个系统中的作用是将直流电直接变换为交流电。
独立供电的发电系统一般有几种典型的代表，主要有：（1）太阳能电池，这是一种能够将太阳光直接装换成为电能的发电装置，它是十分小巧的。
（2）一体化光伏充电器，一种具有所有应有部件的充电器体，很小巧能够放在一个狭小的盒子里面。
（3）白天用光伏系统，这种系统是把光伏器件和直流设备通过导线直接连接起来。
蓄电池充电方法和步骤
蓄电池充电方法和步骤蓄电池是一种能够将电能转化为化学能并在需要时再将化学能转化为电能的装置。
它在我们的日常生活中扮演着重要的角色，比如用于汽车、UPS系统、太阳能储能系统等。
蓄电池的充电方法和步骤对于延长蓄电池的使用寿命和保证其性能起着至关重要的作用。
下面将介绍蓄电池的充电方法和步骤。
首先，选择合适的充电器是非常重要的。
不同类型的蓄电池需要不同类型的充电器，比如铅酸蓄电池需要恒流充电器，锂电池需要恒压充电器。
选择合适的充电器可以保证充电的安全和高效。
其次，连接好充电器和蓄电池。
在连接之前需要确保充电器处于关闭状态，然后根据蓄电池的正负极进行正确的连接。
接好线后再打开充电器，开始充电。
然后，进行充电前的准备工作。
在充电之前需要检查蓄电池的电解液是否足够，如果不足需要及时添加蒸馏水。
另外，还需要检查蓄电池的正负极是否接触良好，确保充电时电流能够正常通过。
接下来，可以开始充电了。
在充电的过程中需要注意监控充电电流和电压的变化，确保在安全范围内。
一般来说，蓄电池的充电电流应该在其额定电流的1/10左右，充电电压则应该符合蓄电池的充电要求。
最后，充电完成后需要及时断开充电器，并进行充电后的处理。
在断开充电器之前需要先关闭充电器，然后再拔掉连接线。
充电完成后需要清洁蓄电池表面的电解液，以免腐蚀表面。
另外，还需要对充电器进行检查，确保其正常工作。
综上所述，蓄电池的充电方法和步骤是非常重要的，它直接影响着蓄电池的使用寿命和性能。
选择合适的充电器、正确连接、充电前的准备工作、充电过程的监控以及充电后的处理都是非常关键的。
只有正确的充电方法和步骤，才能保证蓄电池的安全和高效充电，延长其使用寿命。
希望大家在使用蓄电池时能够按照正确的方法和步骤进行充电，保证蓄电池的正常使用和性能。
光伏发电对蓄电池的基本要求及理想储能方法
＊ ｕ ｔｃ － ｗｅ （ ｘ１Ｃ ， ｔ Ｓ ｎ ｅｈ ｅｏ ｒ Ｗｕ ） ｏＬ ｄ
我 其 １ 光 伏 发 电对 蓄 电池 （ 能 系统 ） 电 的成 本 比较 高 ， 们 不 希 望 光 伏 发 电的 家 注 意 ， 实 它 对 于 独 立 太 阳 能 光 伏 发 电 储
的 ５项 基本 要求
稳定性的影响， 对电网有功分量的补偿只有依靠蓄电池或者其他储能装置。 什么是太阳能光侠蓄电池？ 在光『界还没有一个统一的 犬 认识， 于是各蓄电池生产厂
家纷纷推 出自己的所谓太 阳能光侠蓄电池 ， 这些蓄 电池能够符合太 阳能光伏储能的基本要求吗？ 究竟什么是太 阳能光伏蓄电池？ 对于太阳能光伏发电系统， 理 想 的储能元件应该具备什么技术要求？本文试 图 通过分析解答以上问题。 关键词 蓄 电池 瓦 时效率 磷酸铁锂蓄 电池 飞轮 电池 抽水储能
Ｓ ａ ｏｔ ｏｌ ｉ ｔ ｒ ｇｅ ｂ ｔｅ ｙ ａ ｉ ｅ ｉｅ ｅ ｔａ ａ ｎｅ ｇｙ ｓ ｏ ａ ｅ ｍ ｅ ｏ ｏｌ ｒｐｈ ｏｖ ｔ ｃ ｓ ｏ ａ ａ ｔ ｒ ｂ ｓ ｃ ｒ ｑｕ ｒ ｍ ｎ ｎｄ ｉ ａ ｄｅ ｌｅ ｒ ｔ ｒ ｇ ￣ ｄ
Ｂｙ Ｍ ｅ ｋ ｅ Ⅱ ¨ｎ ｎ
ｓａ ｉｉ ，ｔ ｅ ｃ ｍｐｅ ｓ ｔｏ ｏ ａ ｔ ｏ ｔ ｌｔ ｈ ｏ ｂ ｙ ｎ ａ ｉｎ ｔ ｃ ｉ ｃ ｍｐｏ ｎ ｎ ｐｏ ｒｎ ｔ ｒ ｎｌ ｅ ｉｓｏ ｔｒ ｇ ｔｔｒ ｒｏ ｈ ｒｅ ｒ ｙ ｓｏ ａ ｅｄｅ ｉｅ ．Ｗ ｈａ ｓ ｌ ｖｅ ｎｅ ｔｉ ｗｅ ｗｏ ｋ ｏ ｙ ｒ ｌｅ ｎ ｓｏａ ｅ ｂａ ｅ ｙ ｏ ｔ ｅ ｎ ｇ ｔ ｒ ｖｃ ｓ ｅ ｅ ｇ ｔ ｏ ａ ＰＶ ｒ
独立光伏发电系统蓄电池充电策略的研究_周家帅
２４２９
２０１５．１１ Ｖｏｌ．３９ Ｎｏ．１１
只需要考虑两种工 式， 但本文研究的是蓄电池充电控制策略， 作模式。工作模式一为： 光伏电池发出的能量小于蓄电池和负 载所能吸收的最大电能且大于负载单独吸收的能量时，单向
变换器处于最大功率点跟踪模式， 双向变换器处于 Buck 工作 模式； 工作模式二为： 光伏电池发出的能量大于蓄电池和负载 所能吸收的最大电能， 单向变换器处于恒压工作模式， 双向变 换器处于 Buck 工作模式。
研 究 与 设 计
图１ 独立光伏发电系统结构图 图２ 蓄电池最大允许充电电流选择流程
光伏系统中，光伏电池板不可能一直都可以为蓄电池提供最
大的充电功率， 所以也不可能将蓄电池的最大允许充电电流
Imax 作为蓄电池的充电参考电流 Iref。蓄电池充电参考电流的选
择如式(4)～式(5)所示。 I >I , I =I
P
=
U
R
(1) (2)
具体实施程序如图 4。在充电开始之前，首先设定 Imax 和
Isup， 然后采集光照 Lx、 温度 T、 蓄电池端电压 Ubat、 蓄电池充电
板发出功率 PPV 及负载吸收功率 Pload，若负载吸收功率大于光 收功率小于光伏电池发出功率，再计算当前系统能为蓄电池
R
U = I
电流 Ibat、 负载电压 Uload、 负载电流 Iload， 通过计算得到光伏电池 蓄电池进入相应的放电控制模式； 若负载吸 伏电池发出功率，
[1-2]
源的前提下， 可以保持光伏系统内部能量的稳定性。该充电策 略通过检测系统的实时运行状态，得到当前光伏电池发出的 功率以及负载和蓄电池最大的吸收功率 。 若光伏电池发出的 功率小于负载和蓄电池最大的吸收功率且大于负载单独吸收 的能量， 则通过调蓄电池的充电电流使得负载电压稳定； 若光 伏电池发出的功率大于负载和蓄电池最大吸收功率时，则调 节光伏电池板控制方式转换为恒压调节；若光伏电池发出的 功率小于负载单独吸收的能量时，则保持系统内部的功率平 衡。 建立系统的 Matlab 仿真模型， 并将系统置于环境不变和环 境改变的条件下，检验该充电方法的充电效率和复杂环境下 母线电压稳定性的控制。
试析独立光伏发电系统蓄电池能量管理策略的优化
Ｓ Ｙ Ｓ Ｍ Ａ Ｎ Ａ Ｇ Ｅ Ｍ Ｅ Ｎ Ｔ 系 统 管 理
试析独立光伏发电系统蓄电池能量管理策略的优化
◆ 刘 艳 程 泽
摘 要 ：近年 来，太阳能作为一种理 想的可再 生清洁能源 ，被迅速 地开 发 并广泛地应 用到各 个领域 中。在 太阳能光伏发 电 系统 中，蓄 电池 有着十 分重要 的地位 。本 文在对蓄 电池 能量 管理分析 的基础 上 ，提 出 了分 组 自治 的蓄 电池 能量 管理 策略 ，以能提 高蓄 电池的使 用率 ，延长其寿命 ，从 而保
过程中对 蓄电池 的寿命和使用率造成 的损害 。
二 、基 于分 组 自治 的能 量 管理 策 略
蓄 电池能量管理策略是对 蓄电池在实 际运行 中对包 括蓄 电池管理方式 、充放电方法 、充放 电控制方法等规 划和制定 ，以通过合理的控制 方式对 蓄电池实现科学 的 管理 ，提高蓄 电池的使 用率 ，延 长蓄电池寿命 ，从而最
和调节 电能 ，这样在整个独立光伏发 电系统中 ，蓄电池 就成 为了保证系统稳定 、持续 电压供给的关键。而 由于 独立光伏发 电系统 中蓄电池 的工作状态受温度 、光照强
命 ，在光伏发电系统中 ，常用 的充 电方法有恒流充电 、
恒压限流充 电和分段法充电以及其他一些包括快速充电 在 内的方法。
证 系统 的 长期 稳 定 运行 。
关键词 ：独立光伏发 电 系统 ；蓄 电池 ；管理策略
太 阳能光伏发 电是根据光生伏打的原理 ，利用太 阳 电池将太阳光 直接转化为 电能 ，太阳能光伏发 电不仅能 够极大地改善 能源危机和环境污染问题 ，且其设备极 为 精炼 ，可靠性 稳定 寿命长 ，安装维护简便 ，有着 十分广 泛 的应用前景 。但 由于太 阳能 电池不具备储存 电量 的能 力 ，独立运行的光伏 发电系统就需要配备蓄电池来储存
光伏发电系统中蓄电池充电控制研究
接 口电路
Ｉ ㈢
㈢ ｌ参 数 ｌ 显 示
二二 信 号检删 电路
复位 电路 ＝
Ｐ Ｉ Ｃｌ ＠ ８ ７ ７ Ａ
单 片机
Ｄ １ 、 防反充 大 功 率 二 极 管 Ｄ ２ 、 输 出滤波电感 Ｌ 、 输 出滤 波 电 容 ｃ ２构 成 ， 如 图 ２所 示 。其 中 与光 伏 阵列 并 联 的滤 波 电 容 ｃ １为斩 波 器 产 生 的 高 频 电流提 供 通 路 ， 确 保 太 阳能 电 池 保 持 近 似 稳
第１ Ｏ卷
第１ 期
华北科技学院学报
２ ０ １ ３年 １月
光 伏 发 电 系统 中蓄 电池 充 电控 制 研 究①
黄 英 华② 王 良玉 韩 菲
（ 北京化工大学北方学院 ， 河北 三 河 ０ ６ ５ ２ ０ １ ）
摘
要： 在光伏发 电系统 中， 储 能蓄电池达不到其使 用寿命 是制 约光伏产 业发展 的一个重要 因素。本文针
光伏阵
能量输 出
图 １ 光伏 系统 中储 能 结构 图
度、 时 间、 空气 状态及气象条件等各种 因素 的影
响， 输 出功 率是 随温 度 、 光 照 强度等 因素 而不 断变 化 的。采 用一 般 的充 电控制 策 略很 难 达到 在充 分
利用太 阳能电池板输 出能量的同时提高蓄电池使 用寿命的 目的。针对 以上情况 ， 本文采用三 阶段 充 电控 制 策 略 ， 设 计 了基 于 Ｐ Ｉ Ｃ １ ６ Ｆ ８ ７ ７ Ａ 单 片 机 的中小型独立光伏 系统蓄 电池充放 电管理系统 ，
态 电流输 出 。
晶振 电路 二二
＝
二 ＝ ｊ ｗ Ｍ 驱 动 电 路
独立光伏系统中蓄电池充电控制策略
独立光伏系统中蓄电池充电控制策略随着新能源技术的发展，独立式光伏发电系统正在越来越广泛应用于室内外各种规模的电力供应，从而解决用户的电力供应问题。
随着社会的发展，对电力技术的要求也越来越高，独立式光伏发电系统中蓄电池的充电控制策略成为用户们重视的一个话题。
蓄电池在独立式光伏发电系统中一般被用来储存太阳能转换成的电能。
传统的蓄电池充电控制方法主要有固定阈值和恒流恒压法。
简单来说，固定阈值就是在蓄电池充电时，自动控制器按照一个固定的电压和时间充电到蓄电池，当电池电压达到某一设定阈值，控制器则停止充电。
而恒流恒压法是指当蓄电池电压达到一定的阈值时，控制器会从蓄电池中获取一定功率，从而将蓄电池充满电。
这两种方法虽然能够有效地保护蓄电池，但是这些方法只能满足简单的系统控制要求，因此，针对不同系统而言，需要一种更加灵活、能够有效提高储能效率的充电控制策略。
为了满足不同用户使用的特殊要求，许多研究者都开发出了一些成熟的，能够在效率和可靠性上得到保证的独立式光伏系统中蓄电池充电控制策略，其中包括以下一些策略：1、改进的固定阈值控制：与传统固定阈值控制不同，改进后的控制策略将蓄电池充电分为三个阶段：快速充电、常规充电和自我放电。
这种控制策略的优势在于可以更有效地提升电池的使用寿命，并能更高效地完成充电任务。
2、非线性充电算法：非线性充电算法是一种基于三个充电参数的优化算法，首先使用决策树算法，根据蓄电池的电压、温度、电流等参数来确定充电参数，然后以最优的参数进行充电，从而达到更好的充电效果。
3、PID控制策略：PID控制也是一种经典的控制策略，它将蓄电池的电压作为反馈信号，通过一定的控制系数来调节电流，从而实现蓄电池的高效充电。
4、粒子群搜索算法：粒子群搜索算法是一种近似优化算法，它将多变量充电参数分解为多个粒子实体，然后通过对每个粒子的适应度函数的迭代迭代，来寻找最优的组合，从而提升充电效率。
在上述技术的基础上，一些研究者已经提出了综合的蓄电池充电控制策略，如模糊规则控制、改进的自适应遗传算法等，这些策略都能够有效地提升蓄电池的充电效率。
独立光伏系统蓄电池充放电模糊控制
模糊工作状态控制规则
U 中 3 3 3 3 高 3 3 2 3 小 很高 3 3 2 3 低 3 0 0 0 中 3 3 3 0 高 3 2 2 2 大 很高 1 1 1 1
图2
端电压 U 隶属函数曲线
ΔU 正大 正小 零 负值 ΔT
低 3 3 3 3
由蓄电池的充电特性电压变化曲线， 将 ΔU 1、 2、 3， 分为 4 个等级， 分别为 0 、 对应的模糊子集 为｛ 正大， 正小， 零， 负值｝ 。0 表示 ΔU 较低 （ 充电 初始阶段， 电压缓慢变化） ； 1 表示较大（ 此时电压 近似认为蓄电 发生突变） ； 2 表示 ΔU 接近为零， 蓄电池充电达 池处于浮充状态； 3 表示 ΔU 为负， 到饱和， 电压从最高点下降。 ΔU 各模糊子集隶 属函数曲线如图 3 所示。
［2 ］
由蓄电池的充电特性温度变化曲线， 将 ΔT ： 0 1 ， 分为两个 等 级 和 对 应 的 模 糊 子 集 为 ｛ 小， 大｝ 。取 ΔT = 5℃ 作为温度变化大、 小的分界点， 并作为判断过放或饱和的依据。 ΔT 各模糊子集 隶属函数曲线如图 4 所示。
图4 2． 2
ΔT 隶属函数曲线
图5 4 结束语
系统硬件框图
［ 2］ 李培， 李国友， 刘立刚． 基于非对称模糊策略的光伏 J］ ． 化工自动化及仪表， 发电最大功率点跟踪研究［ 2011 ， 38 （ 7 ） ： 830 ～ 855． ［ 3］ 赵争鸣， ．北 孙晓英． 太阳能光伏发电及应用［M］ 2005 ： 33 ～ 36． 京： 科学出版社， ［ 4］ 胡世忠， 郑恩让． 风力发电机组模糊控制器的设计与仿 J］ ． 化工自动化及仪表， 2010， 37（ 12） ： 76 ～ 79． 真［
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独立光伏发电系统中蓄电池充电方法探究 .txt16生活, 就是面对现实微笑, 就是越过障碍注视未来;生活,就是用心灵之剪,在人生之路上裁出叶绿的枝头;生活,就是面对困惑或黑暗时,灵魂深处燃起豆大却明亮且微笑的灯展。
17过去与未来,都离自己很遥远,关键是抓住现在,抓住当前。
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测试测量技术独立光伏发电系统中蓄电池充电方法探究Explore of Battery Charging Method in Stand- alone Photovoltaic Power Generation System王恩, 杨海柱, 陈广华 (河南理工大学电气工程与自动化学院, 河南焦作 454000 Wan g En , Yan g Hai- zh u , en Gu an g - h u a (Electrical Engineering and Automation Ch College of Henan Polytechnic University, Henan Jiaozuo 454000 蓄电池是独立光伏发电系统中必不可少的储能环节, 研究其充电方法具有特殊的意义。
文章在介绍摘要:几种充电方法的基础上, 提出一种基于 UC3909 的四阶段充电方式, 并搭建实验电路, 对样机进行充电实验。
实验结果表明该方法简单有效, 充电器工作稳定可靠, 能够保证系统的稳定运行。
太阳能; 蓄电池; 充电器关键词: TM615 中图分类号: B 文献标识码: 1003- 0107(201006- 0021- 03 文章编号:Ab s t ra ct : Ba tte ry is a n e s s e ntia l p a rt of the e ne rg y s tora g e in s ta nd - a lone p hotovolta ic p owe r g e ne ra tion s ys te m, it ha s a s p e c ia l me a ning to e xa mine c ha rg ing me thod .This a rtic le d e s c rib e s s e ve ra l c ha rg ing me thod s , one me thod s whic h is b a s e d on the UC3909 is p rop os e d ,it c onte nts four- s ta g e c ha rg ing me thod , a nd to b uild e xp e rime nta l c irc uit, d o c ha rg ing e xp e rime nts of the p rototyp e . Exp e rime nta l re s ults s how tha t the me thod is s imp le a nd e ffe c tive , s ta b le a nd re lia b le c ha rg e r to e ns ure the s ta b le op e ra tion of the s ys te m. Ke y w o rd s : Sola r; tte ry; rg e rs Ba Cha CLC n u m b e r:TM615 Do cu m e n t co de :B 1003- 0107(201006- 0021- 03 Art icle ID:1 引言对于独立光伏发电系统而言, 储能环节是不可缺少的重要组成部分, 储能系统的好坏直接影响到光伏发电系统的性能, 目前光伏发电系统中通常使用蓄电池实现储能, 蓄电池是通过充电将电能转化为化学能储存起来, 使用时再将化学能转化为电能释放出来的化学电源装置。
它是用两个分离的电极浸在电解质中而成, 由还原物质构成的电极为负极, 由氧化物质构成的电极为正极。
其中常用的蓄电池有铅酸蓄电池、镍锡蓄电池和镍氢蓄电池 [3]。
目前我国用于太阳能光伏发电系统的蓄电池绝大多数是阀控式密封铅酸蓄电池, 只是在高寒户外系统中采用镍锡蓄电池的比较多。
在小型的太阳能草坪灯和便携式太阳能供电系统中使用镍锡或镍氢蓄电池比较多,独立光伏发电系统结构如图 1 所示,文章对蓄电池充电方法的论述中采用的是阀控式密封铅酸蓄电池。
电控制方法直接影响到系统的性能。
充电控制方法的优劣影响到铅酸蓄电池的荷电量的大小, 同时也关系到铅酸蓄电池的使用寿命。
而荷电量的大小决定着太阳能独立光伏发电系统向负载供电的能力、铅酸蓄电池的使用寿命关系到系统的造价以及系统的使用寿命, 因此选择合理的充电控制方成本、法是提高太阳能独立光伏发电系统性能的有效手段。
目前铅酸蓄电池常用的充电控制包括恒流充电、恒压充电、两阶段和三阶段充电等方法 [5]。
1 恒流充电恒流充电就是在整个充电过程中始终以恒定的电流进行充电, 随着蓄电池电压的变化要进行电流调整, 使充电电流不变, 充电电压和充电电流变化关系如图 2 所示,这种充电方式有很多不足之处, 该充电方法已经不再被使用。
图 2 恒流充电曲线 2 恒压充电图 1 独立光伏发电系统框图恒压充电就是在整个充电过程中始终以一定的电压对蓄电池进行充电。
其充电特性曲线如图 3 所示。
这种充电方法也有明显的不足:充电初期, 如果蓄电池过度放电, 充电电流会很大, 这样会对充电器的质量要求比较高, 而且可能因过流影响蓄电池的寿命; 如果充电电压过低, 就会使后期充电电流又2 常用充电方法在太阳能独立光伏发电系统中,对铅酸蓄电池使用的充2010 第 06 期21P产品设计 roduct Des ign过小, 充电时间过长。
但是由于太阳能光伏阵列输出功率的不稳定性, 减也会较小。
以及光伏系统由于自身功率量的限制和光照的变化,因此对蓄电池充电的同时还必须考虑蓄电池充电电流的大小。
因此, 在光伏系统中采用充电可接受电流控制的智能充电也不是太合适。
3 四阶段充电方法在太阳能光伏发电系统中,综合考虑日照强度以及环境温度对光伏系统充电电流的影响、铅酸蓄电池性能以及系统图 3 恒压充电曲线 3 两阶段和三阶段充电法这种充电方法在充电初始阶段采用恒流充电方式,蓄电池充电到达一定容量后, 然后采用恒压充电方式充电。
这种方法在一定程度上克服了恒流与恒压充电的缺点。
其充电特性曲线如图 4 所示。
IBULK UOC UF VT成本等因素, 选用专用铅酸蓄电池充电芯片 UC3909, 实现四阶段充电法充电[1,2,4], 由于较好地使用涓流及浮充充电模式, 从而使蓄电池的容量达到额定值, 延长其寿命, 四阶段充电状态如图 6 所示。
IOCT IT图 6 四阶段充电方式四阶段充电状态如下:图 4 两阶段和三阶段充电曲线三阶段充电法是在两阶段充电基础之上, 增加了浮充阶这样可以弥补铅酸蓄电池由于自放电造成能量的损失。
在段。
浮充时, 铅酸蓄电池充电电压要比恒压阶段的充电电压低, 如图 4 所示。
4 智能充电智能充电是以铅酸蓄电池最低析气率为前提,以铅酸蓄电池快速充电的基本规律为基础,找出铅酸蓄电池能够接受的最大充电电流, 然后绘出可以接受的充电电流曲线。
图 5 给出的蓄电池自然接受特性曲线,曲线上方的任何充电电流, 不仅不能提高充电速率, 而且会增加析气。
在曲线下方的充电电流就是蓄电池可接受的充电电流。
1 涓流充电涓流充电是为了防止充电时大电流灌入蓄电池,超过蓄电池初始充电电流值, 造成蓄电池的损坏。
涓流充电原理是:充电时设定一个充电使能电压 UT, 当蓄电池的端电压低于 UT 时, 光伏控制器将提供一个很小的电流 IT 对蓄电池进行充电。
随着涓流充电状态的进行, 铅酸蓄电池的端电压会逐渐升高, 如果蓄电池端电压值达到到 UT, 充电器将进入第二个充电阶蓄电池的端电压已经高段, 即恒流充电状态。
如果充电之初, 于 UT, 充电器将直接进入恒流充电阶段, 不再经过涓流充电阶段。
2 恒流充电恒流充电阶段也是快速充电阶段, 在恒流充电期间, 充电器提供一个恒定的电流 IBULK 给蓄电池充电, 此时蓄电池容量快速增加, 容量变化的同时, 蓄电池的电压将会不断上升, 如果蓄电池端电压达到设定的过压充电电压 UOC, 蓄电池充电就转入过压充电状态。
3 过压充电过压充电阶段期间充电电压 UOC 不变, 并稍高于蓄电池的额定电压, 这样可以使蓄电池容量最后达到饱和, 此时充电电流逐渐减小, 如果充电电流减小到过充终止电流IOCT, 表明蓄图 5 最佳充电曲线智能充电使蓄电池的充电电流始终保持在可接受电流的区域, 这样不仅使蓄电池能快速充电, 而且对蓄电池寿命的影电池已被充满, 充电模式已经转入浮充状态。
4 浮充充电浮充电压略低于 UOC, 浮充充电就是提供一个恒定的带有温度补偿的浮充电压 UF 给蓄电池充电, 来保持蓄电池容量不22测试测量技术变, 浮充阶段会一直提供很小的浮充电流, 用以弥补蓄电池由于自身放电造成的能量损失。
此后, 如果蓄电池端电压下降到 UOC 的 90%, 充电器就会自动进入恒充或涓充状态。
表 1 可以还可以看出恒流充电时间段是 1- 5 小时之间。
实验所设定的过压充电门槛电压 UOC=30V, 当蓄电池端电压高于 30V 时, 就要进入过压充电阶段, 从表1 可以看出, 5 小时蓄电池端电压为 29V, 小时的端电压为 28.5V,说明在 6 5- 6 小时之间, 蓄电池电压达到了 30V 后转入过压充电模式, 此时充电电流逐渐减少, 7 小时阶段就是过压充电阶段。
6从表 1 可以看出,从 7 小时起,充电电压稳定在 27V 左右, 充电电流最终稳定在 0.18A 左右。
该实验设定的浮充电压 UF=27V, 过充终止电流 IOTC=0.38A, 当过压充电阶段充电电流小于过充终止电流 IOTC 时, 表明蓄电池已被充满, 进入浮充状态, 此时浮充电压为 27V, 浮充电流为 0.18A。
7- 9 小时阶段验证了四阶段充电的浮充充电模式。
从这 10 组数据的分析可以得出, 该充电过程实现了四阶段充电过程的转换。
4 蓄电池充电实验实验是为了验证提出的四阶段充电方案, 同时验证独立光伏控制器的充电性能我们对一组额定容量 24V/380AH 的蓄电池组进行充电, 同时对充电电压、电流进行检测。
太阳能电池阵列采用 4 块 175W 的多晶硅太阳电池阵列串连, 额定输入功率 700W, 太阳能电池阵列的开路电压约 140V 左右。