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南都蓄電池GFM-500E 2V500AH外形尺寸重量
南都蓄電池GFM-500E 2V500AH外形尺寸重量
南都蓄電池GFM-E系列 產(chǎn)品參數(shù)
| 電池型號(hào) | 額定電壓(V) | 額定電壓(C10 Ah) | 外形尺寸(mm) | |||||
| C10 | C3 | C1 | 長(zhǎng) | 寬 | 高 | 總高 | ||
| GFM-200E | 2 | 200 | 150 | 110 | 94.5 | 184.5 | 360.5 | 372 |
| GFM-300E | 2 | 300 | 225 | 165 | 123 | 184.5 | 360.5 | 372 |
| GFM-400E | 2 | 400 | 300 | 220 | 166 | 184.5 | 360.5 | 372 |
| GFM-500E | 2 | 500 | 375 | 275 | 194.5 | 184.5 | 360.5 | 372 |
| GFM-600E | 2 | 600 | 450 | 330 | 223 | 184.5 | 360.5 | 372 |
| GFM-800E | 2 | 800 | 600 | 440 | 154 | 229 | 555 | 566 |
| GFM-1000E | 2 | 1000 | 750 | 550 | 186 | 229 | 555 | 566 |
| GFM-1200E | 2 | 1200 | 900 | 660 | 225 | 229 | 555 | 566 |
| GFM-1500E | 2 | 1500 | 1125 | 825 | 265.5 | 229 | 555 | 566 |
| GFM-2000E | 2 | 2000 | 1500 | 1100 | 349 | 233 | 555 | 566 |
| GFM-800EA | 2 | 800 | 600 | 440 | 280 | 184.5 | 360.5 | 372 |
| GFM-1000EA | 2 | 1000 | 750 | 550 | 339 | 190 | 360.5 | 372 |
| GFM-2000EA | 2 | 2000 | 1500 | 1100 | 328.5 | 363 | 362 | 374 |
| GFM-3000EA | 2 | 3000 | 2250 | 1650 | 496 | 363 | 362 | 374 |
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蓄電池是風(fēng)光儲(chǔ)聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)中重要的組成部分，而蓄電池的成本及使用壽命嚴(yán)重制約著風(fēng)光儲(chǔ)聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用。蓄電池的充電過(guò)程是影響蓄電池壽命的主要因素，文章對(duì)目前常用的幾種充電方法進(jìn)行分析研究，探討了一種優(yōu)化的充電控制方法，可以在一定程度上提高充電效率及蓄電池壽命。
由于風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電系統(tǒng)受自然氣候的影響具有較大的隨機(jī)波動(dòng)性，因此為滿(mǎn)足系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運(yùn)行要求，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，配備一定容量的儲(chǔ)能設(shè)備成為風(fēng)光發(fā)電系統(tǒng)保障其正常運(yùn)行的重要途徑。蓄電池是一種比較理想的儲(chǔ)能裝置，近年來(lái)已成為電力系統(tǒng)應(yīng)用的儲(chǔ)能裝置。但是考慮到蓄電池及風(fēng)光發(fā)電系統(tǒng)自身的成本和技術(shù)成熟度，目前一般采用鉛酸蓄電池儲(chǔ)能[1]。由于蓄電池成本在風(fēng)光發(fā)電系統(tǒng)成本中占有較大的比重，因而蓄電池的使用壽命則成為風(fēng)光發(fā)電系統(tǒng)廣泛應(yīng)用的瓶頸。充放電電流大小和對(duì)蓄電池的過(guò)充電現(xiàn)象是影響蓄電池壽命的兩個(gè)主要因素[2]。如何高效、快速、無(wú)損地對(duì)蓄電池進(jìn)行充電，一直是蓄電池界極其關(guān)注的問(wèn)題，也是蓄電池使用和保養(yǎng)中非常重要的內(nèi)容。絕大多數(shù)的蓄電池不是用壞的，而是“充壞”的。充電裝置的性能優(yōu)劣對(duì)蓄電池的使用壽命具有舉足輕重的作用。因此，研究和探討*的充電技術(shù)及充電裝置是蓄電池領(lǐng)域重要的課題，本文對(duì)目前常用的充電方法進(jìn)行分析，探討了一種優(yōu)化充電控制方法。
1 目前常用的充電方法
1.1 多階段充電法
1） 二階段恒流充電法
采用二段恒流充電，*段為大電流恒流充電，充電初期蓄電池可接受的充電電流較大，因而先采用大電流恒流充電以使電池獲得大部分的電量。隨著充電的進(jìn)行，蓄電池可接受的充電電流不斷減小，當(dāng)蓄電池端電壓達(dá)到設(shè)定值，蓄電池進(jìn)入小電流恒流充電階段。二階段恒流充電法的充電效果比恒壓或恒流充電法要好，不過(guò)它只是對(duì)馬斯曲線的粗略模擬，還達(dá)不到蓄電池高性能快速充電的要求。
2） 二階段恒流恒壓充電法
采用恒流和恒壓相結(jié)合的充電方法，*段為恒流充電，充電電流為i1，t1時(shí)刻蓄電池端電壓達(dá)到恒壓值u1，此時(shí)進(jìn)入恒壓充電階段。隨后充電電流逐漸減小，直到充電結(jié)束。兩階段充電過(guò)程中，電解液中產(chǎn)生的氣泡很少，可以節(jié)省電能、降低蓄電池的溫升，避免電池極板的損壞。恒壓限流充電是一種十分有效的充電方式，如果加上過(guò)充判斷、浮充控制、溫度補(bǔ)償?shù)龋涂梢詷?gòu)成一個(gè)簡(jiǎn)單的電池管理系統(tǒng)。
3） 三階段充電法
在*階段以適當(dāng)?shù)暮愣娏鬟M(jìn)行充電，蓄電池充電到一定容量后，采用恒壓充電，充電電流減小，直到充足為止。這樣，蓄電池在充電初期不會(huì)出現(xiàn)很大的電流，在后期也不會(huì)出現(xiàn)過(guò)高電壓，使蓄電池產(chǎn)生析氣。
在兩階段充電完畢，蓄電池容量可達(dá)到當(dāng)時(shí)環(huán)境條件下的額定容量。但由于蓄電池自放電會(huì)損失一部分容量，因而許多充電控制器在電池充滿(mǎn)后繼續(xù)以小電流進(jìn)行充電，來(lái)彌補(bǔ)蓄電池的自放電，這種以小電流充電的方式也稱(chēng)為浮充或涓流充電。這就是在兩階段基礎(chǔ)上的第三階段，但這一階段的充電電壓要比恒壓階段低。
1.2 脈沖式充電法
脈沖式充電是指充電電流以脈沖的形式加在蓄電池兩端，在電池充電過(guò)程中為其提供一小段間歇時(shí)間，使極化現(xiàn)象快速消失的一種充電方法。實(shí)現(xiàn)的方法是調(diào)節(jié)充電電壓的開(kāi)關(guān)器件導(dǎo)通角，或者調(diào)整充放電脈沖的寬度或充放電周期的大小。脈沖充電方法的理論基礎(chǔ)是通過(guò)在充電中途短時(shí)間的停充電，使參加反應(yīng)的鉛離子來(lái)得及通過(guò)PbSO4溶解而生成并提高其濃度，又使生成的H+和HSO4―離子及時(shí)從電極表面附近移開(kāi)，減少析氣量，提高蓄電池的充電電流接受率。電池內(nèi)部溫度也會(huì)得到有效控制，充電副反應(yīng)也將減少，充電速度就可大大加快，縮短充電時(shí)間，充電容量也將提高很多。
1.3 REFLEX充電法
Reflex快速充電法[3]是美國(guó)的一項(xiàng)技術(shù)，實(shí)際是對(duì)脈沖式充電方法的改進(jìn)。它是在脈沖式充電法的基礎(chǔ)上加入反向放電，大大減弱蓄電池充電的極化現(xiàn)象，提高蓄電池可接受的充電電流。Reflex充電方法主要面對(duì)的充電對(duì)象是鎳鎘電池，它解決了電池的記憶效應(yīng)，能大大縮短蓄電池的充電時(shí)間。鉛酸蓄電池的充電方法和對(duì)充電狀態(tài)的檢測(cè)與鎳鎘電池有很大不同，但它們之間可以相互借鑒，互相參考。
1.4 變電壓間歇充電法
變電壓間歇充電法通過(guò)間歇停充，使蓄電池化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的氧氣被重新化合吸收，減輕蓄電池的內(nèi)壓，使蓄電池可以吸收更多的電量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證，這種充電方法能夠有效的提高充電的速度和效率，變壓充電更符合蓄電池的*充電曲線，從工程角度看，恒壓控制更容易實(shí)現(xiàn)。
1.5 變電流間歇充電法
變電流間歇充電方法是把恒流充電改成限壓變電流充電。充電前期，各段采用變電流間歇充電的方法，保證加大充電電流得到絕大部分充電量。充電后期采用定電壓充電，獲得過(guò)充電量，將電池恢復(fù)至*充電狀態(tài)。通過(guò)間歇停充，可使蓄電池吸收更多的電量。從馬斯曲線[4]很容易得出：蓄電池可接受的充電電流隨著充電時(shí)間的增加而減小。變電流間歇充電方法正是根據(jù)這一結(jié)論，在充電初期用大電流充電，隨著充電的進(jìn)行不斷減小充電電流，并在電流轉(zhuǎn)換階段停充一段時(shí)間，使蓄電池內(nèi)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的氧氣和氫氣有時(shí)間重新化合，使?jié)獠顦O化和歐姆極化得到消除，從而減輕了蓄電池的內(nèi)壓，使下一輪恒流充電能更加順利地進(jìn)行。
2 優(yōu)化的充電方法
蓄電池內(nèi)部的極化現(xiàn)象在充電末期才會(huì)嚴(yán)重比較嚴(yán)重，帶來(lái)如析氣、溫升等嚴(yán)重的負(fù)面影響，這些因素將折損蓄電池壽命。在正常浮充電壓下，浮充電流不應(yīng)超過(guò)0.05C（此時(shí)氣體復(fù)合率為90%），以防止蓄電池過(guò)量失水而加劇蓄電池容量不*。因此，普通的三段式充電方法末期充電電流要求很小，致使充電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，而充電末期采用脈沖充電法可以消除上述負(fù)面效應(yīng)，加快充電速度并能有效延長(zhǎng)蓄電池使用壽命。這樣探討一種階段恒流與脈沖充電相結(jié)合的充電方法，充電特性如圖1所示。
充電過(guò)程分為3個(gè)階段，即涓流-恒流Ⅰ-停充-恒流Ⅱ-停充-正負(fù)脈沖充電。其中，涓流充電階段是為了激活電池，為大電流充電創(chuàng)造條件，避免了在冷態(tài)下直接用大電流充電對(duì)電池的危害，有效延長(zhǎng)電池壽命；中間二段恒流充電在防止過(guò)電壓的情況下對(duì)電池進(jìn)行快速充電，每階段之后停充10s，使大電流充電產(chǎn)生的氣體復(fù)合，從而利于下一階段充電的進(jìn)行；正負(fù)脈沖階段是維護(hù)電池，克服電池硫化和自放電問(wèn)題，能顯著提高充電速度并延長(zhǎng)電池壽命。
本文對(duì)現(xiàn)有的幾種蓄電池充電控制方法進(jìn)行了分析比較，針對(duì)當(dāng)前充電方法存著的缺點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)，探討了一種優(yōu)化的多階段充電方法，可以實(shí)現(xiàn)快速充電的控制目標(biāo)，并在一定程度上可以延長(zhǎng)鉛酸蓄電池的使用壽命。