蓄電池是儲(chǔ)能電站最重要的設(shè)備之一，成本占了系統(tǒng)80%左右，蓄電池的技術(shù)參數(shù)對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)非常重要，下面以鉛炭鉛酸蓄電池為例，解釋蓄電池的關(guān)鍵參數(shù)如容量、放電深度、循環(huán)次數(shù)等等。在蓄電池和逆變器選型設(shè)計(jì)時(shí)，要注意蓄電池的最大充放電電流。

鉛酸蓄電池關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)

1電池容量

電池的容量由電池內(nèi)活性物質(zhì)的數(shù)量決定，通常用安時(shí)Ah或者毫安時(shí)mAh來(lái)表示。例如標(biāo)稱容量250Ah(10hr，1.80V/單體，25℃)，指在25℃時(shí)，10小時(shí)以25A的電流放電，使單個(gè)電池電壓降到1.80V所放出容量。

2額定電壓

電池正負(fù)極之間的電勢(shì)差稱為電池的額定電壓。常見(jiàn)的鉛酸蓄電池額定電壓是2V、6V、12V三種，單體的鉛酸蓄電池是2V，12V的蓄電池是由6個(gè)單體的電池串聯(lián)而成的。

蓄電池的實(shí)際電壓并不是一個(gè)恒定的值，空載時(shí)電壓高，有負(fù)載時(shí)電壓會(huì)降低，當(dāng)突然有大電流放電時(shí)，電壓也會(huì)突然下降，蓄電池電壓和剩余電量之間存在近似線性關(guān)系，只有在空載的情況下，才存在這種簡(jiǎn)單關(guān)聯(lián)。當(dāng)施加負(fù)載時(shí)，電池電壓就會(huì)因?yàn)殡姵貎?nèi)部阻抗所引起的壓降而產(chǎn)生失真。

下面是蓄電池的蓄電池電壓和剩余電量的參考值，假定蓄電池滿荷電時(shí)的電壓就12.8V，可以看到，額定功率為12V的蓄電池，當(dāng)電壓為12V時(shí)，剩余電量在50%左右;當(dāng)電壓低于12V時(shí)，剩余電量會(huì)急速下降。

3最大充放電電流

蓄電池是雙向的，有兩個(gè)狀態(tài)，充電和放電，這個(gè)電流都是有限制的，不同的蓄電池，最大充放電電流不一樣。電池充電電流一般以電池容量C的倍數(shù)來(lái)表示，舉例來(lái)講，如果電池容量C=100Ah，充電電流為0.15C，則為0.15×100=15A。膠體鉛酸電池的最大充電電流為0.15C左右，充電電流過(guò)大會(huì)影響電池的使用壽命，鉛炭電池在負(fù)極中加入了活性炭，使充電性能大大增加，如0.25C10這個(gè)參數(shù)，表示在10小時(shí)內(nèi)，最大充電電流是0.25*250=62.5A。表中鉛炭電池最大放電電流30I10, 其中10I10=C10，表示在10小時(shí)內(nèi)，最大放電電流是30*25=750A。膠體鉛酸電池放電電流一般為3I10左右。

蓄電池充放電電流和系統(tǒng)有很大關(guān)系，如果設(shè)計(jì)得不好，會(huì)影響系統(tǒng)的性能，充電電流和組件功率有關(guān)，如一個(gè)系統(tǒng)，組件是5kW，蓄電池組電壓是48V，那么蓄電池最大充電電流約為100A。如果是最大電流為0.1C普通鉛酸蓄電池，則蓄電池容量至少為1000AH; 如果是最大電流為0.25C鉛炭蓄電池，則蓄電池容量至少為400AH。

放電電流和負(fù)載功率有關(guān)，如一個(gè)系統(tǒng)，負(fù)載是10kW，蓄電池組電壓是48V，那么蓄電池組最大放電電流要達(dá)到200A，30I10鉛炭電池超就80AH就可以了，膠體鉛酸電池要800AH。

4放電深度與循環(huán)壽命

在電池使用過(guò)程中，電池放出的容量占其額定容量的百分比稱為放電深度。放電深度的高低與電池壽命有很深的關(guān)系，放電深度越深，其充電壽命就越短。

蓄電池經(jīng)歷一次充電和放電，稱為一次循環(huán)(一個(gè)周期)。在一定放電條件下，電池工作至某一容量規(guī)定值之前，電池所能承受的循環(huán)次數(shù)，稱為循環(huán)壽命。

各種蓄電池使用循環(huán)次數(shù)都有差異，傳統(tǒng)固定型鉛酸電池約為500~600次;起動(dòng)型鉛酸電池約為300~500次;閥控式密封鉛酸電池循環(huán)壽命為1000~1200次。

蓄電池放電深度在10%～30%上下為淺循環(huán)放電;放電深度在40%～70%上下為中等循環(huán)放電;放電深度在80%～90%上下的為深循環(huán)放電。蓄電池長(zhǎng)期運(yùn)行的每日放電深度越深，蓄電池壽命越短;放電深度越淺，蓄電池壽命越長(zhǎng)。

圖中為鉛炭電池，當(dāng)放電深度為50%時(shí)，循環(huán)壽命是4880次，壽命超過(guò)12年，當(dāng)放電深度是70%時(shí)，循環(huán)壽命是3760次，壽命超過(guò)10年;放電深度是100%時(shí)，循環(huán)壽命是998次，壽命不到3年;淺循環(huán)放電有利于延長(zhǎng)蓄電池壽命。蓄電池淺循環(huán)運(yùn)行，有兩個(gè)明顯的優(yōu)點(diǎn)：第一，蓄電池一般有較長(zhǎng)的循環(huán)壽命;第二，蓄電池經(jīng)常保有較多的備用安時(shí)容量，使光伏系統(tǒng)的供電保證率更高。根據(jù)實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，較為適中的放電深度是60%到70%。

5蓄電池的能量

電池的能量是指在一定放電制度下，蓄電池所能給出的電能，通常用瓦時(shí)(Wh)表示。電池的能量分為理論能量和實(shí)際能量。如一個(gè)12V250Ah的蓄電池，理論能量就是12*250=3000Wh，也就是3度電，表示蓄電池可以保存的電量;如果放電深度是70%，實(shí)際能量就是3000*70%=2100 Wh，也就是2.1度電，這是可以利用的電量。

電池的能量還和溫度有關(guān)，溫度越低，電池的活性越低，容量就越低。如在零下20度時(shí)，容量是60%，在零度時(shí)，容量是82%，在40度時(shí)，容量是106%。

蓄電池系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例

某一個(gè)光伏離網(wǎng)項(xiàng)目，組件為3.6kW，系統(tǒng)電壓為48V，負(fù)載為4kW，負(fù)載峰值功率為5kW，要求最大電量是8度，平均電量是6度，壽命要求6年以上。先計(jì)算最大充電電流3600/48=75A，再計(jì)算最大放電電流5000/48=104A，采用鉛炭電池，充電電流最大0.25C10，最低容量為300Ah，放電電流最大30I10，最低容量為35Ah，壽命要求6年以上，放電深度按70%算，6000/(48*0.7)=178Ah，按照規(guī)格書(shū)選用12V200Ah的蓄電池4節(jié)。總的容量是9.6度，偶爾可以放電8度，平均放電深度為62.5%。

文章來(lái)源：古瑞瓦特