文档介绍：光伏发电系统及应用技术
岳之浩
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第六章独立光伏系统的结构
引言
光伏电池和系统的应用领域：
航天应用（如人造卫星和空间站）
导航设备和报警装置（如信号灯塔）
无线电配备超量的电解液
通过气体溢出来带动搅拌电解液，以防止电解液分层
需要经常补充电解液
确保电池安置处的通风良好，以防止氢气累积发生爆炸
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第六章独立光伏系统的结构
极板材料
不同种类的铅酸蓄电池拥有不同类型的极板。
纯铅极板。具有低漏电率和较长的使用寿命，但纯铅极板柔软而又容易损坏，操作时需要非常小心。
铅钙极板。强度会有显著提高，它的价格也较纯铅蓄电池更低。但使用这种极板的蓄电池不适合反复深度放电，而且寿命更短一些。由于其较低的氢气放气率，铅钙极板也被广泛地应用于阀控铅酸蓄电池中。
铅锑极板。可增加强度和降低电阻率。铅锑蓄电池通常用于汽车工业。实际上，它们比纯铅和铅钙蓄电池更便宜，但寿命较短，而且漏电问题更严重。另外，在深循环时电池会迅速老化，所以需要几乎一直保持满电状态。不适合应用于独立光伏系统。铅锑蓄电池电解液消耗较快，所以需要经常加满，因此它们通常仅适合于开放式蓄电池。
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第六章独立光伏系统的结构
充电
光伏系统的蓄电池通常被用于恒定电压模式（即浅循环模式）或循环模式。
在冬天，很多光伏系统中的蓄电池会长期处于低充电状态，这会带来不少问题，比如说，长期的充电量低会使极板上生成硫酸铅晶体，导致蓄电池的效率和容量降低。这种现象被称作硫酸化。
将最低电量限制在50%左右能够有效地减少硫酸铅沉淀，并维持硫酸浓度。
硫酸浓度较高的蓄电池在冬天被冻结的可能性更小。
另一种解决冬季问题的办法是增加太阳能电池板的倾斜角度，以便充分利用冬季阳光。
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尽管过充电在短期内有利于电解液的均匀混合，但长期使用下去也会有它自己的问题。
过充的好处是会生成氢气，从而搅动电解液，进而防止电解液在蓄电池底部集聚出一个高浓度区。
但是，过充电也会导致极板上的活性物质脱落和电解液损耗。
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为了控制过充电，。这样蓄电池的电压最大值也就被限制在大约14V的位置。典型的铅酸蓄电池的充放电特性如下图所示。
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最普遍的调节和控制铅酸蓄电池的方法是通过测量电池电压估算出电池容量。
充电会在电压高于指定值时停止，以减少氢气排放，控制电解液的搅动而不会有过量的电解液消耗。同样，放电也会在电压低于指定值时停止，从而减缓蓄电池老化。
通过电压来指示蓄电池的充电状态并不十分精确。
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效率
典型铅酸蓄电池效率如下：
电量效率：85%
电压效率：85%
能量效率：72%
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其他蓄电池设备
镊镉蓄电池
镊镉蓄电池通常作为家用可重复充电蓄电池使用，也能适应独立光伏系统的要求，尤其能胜任寒冷的气候。和铅酸蓄电池相比，其有许多优点：
可过量充电
能够充分放电，从而避免设计时预留额外电容的需要
更耐用
低温工作也有极佳的性能，即使冻结也不会损坏电池
低内阻
更高的充电速率
放电过程中电压恒定
寿命更长
维护要求低
不使用时，漏电率低
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其缺点为：
较一般的铅酸蓄电池贵2-3倍
充电蓄能效率更低（60%-70%）
需充分放电以控制记忆效应，以及记忆效应所导无法完全放电的问题
放电速度比较慢
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镍氢蓄电池
镍氢蓄电池通过从金属化合物中吸收和放出氢来完成充放电过程。
电解液里含有氢氧化钾水溶液，它大多数被电极和分离层吸收。
与镊镉蓄电池相似，，能效高达80-90%，最大功率略低，并且受记忆效应影响更少。
由于价格高昂，镍氢电池不太可能被广泛应用在边远地区的光伏系统上。
正在替代镊镉电池，成为便携式设备的第一选择。
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可充电碱性锰蓄电池
属于密封型蓄电池，。
内阻较高
过度放电会影响其使用寿命
适用于紧急照明
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锂离子和锂聚合物蓄电池
锂电池通常用于便携设备，如电脑、相机、手机等。
，已经足以用来电解水分子，所以我们不可以使用水来作为电解液溶液，而必须采用有机溶液。
锂电池也属