在小型风力发电装备中,霍克蓄电池是重要的辅助装备之一。蓄电池在直流发供电系统中起着贮存电能和稳定电压的重要作用。
1、蓄电池容量简直定
蓄电池容量设置装备摆设的是否合理,直接影响风力发电的各项技术经济指标。容量选的小了,多风时发出的富余电量得不到充实贮存。容量选的太年夜,一则增加投资;二则蓄电池可能会持久处于充电不满状态,将会影响霍克蓄电池的效率和使用寿命。表一为蓄电池在风力发电装备中所占投资情况。
一般常规充电是“两阶段恒电流充电”,此法既不浪费电力,充电时间短,对延长蓄电池使用寿命有益,同时计较蓄电池容量也容易得多。风力发电的情况,则分歧于常规充电。
由于风速经常变化,机电输出的电流时年夜时小,时有时无,这样蓄电池充电电流和所需充电时间就很难肯定。针对这类现实情况,我们采用以下两种计较方式来肯定设置装备摆设霍克蓄电池容量。
1.电量平衡计较法。
计较步骤以下:
a.凭据当地气象部门提供的风速资料,以十天为一时度,逐旬划分统计风机肇端工作风速至停机风由范围内的分歧风速发生小时数。
b.凭据选用的风力发机电的P=f(V)特征曲线和风速资料,计较—台机逐旬所能发出的电量,并绘出其全年发电量进程曲线。图—是凭据内蒙察右后旗的风速资料计较绘制的商都牧机厂ED1.5~100型风机的年发电量进程线。计较得出该机在当地的风况下,年发电量为276度。从进程线看出各旬的发电量变化很年夜,最多的四月下旬为19度,最少的二月下旬仅0.95度、相差近20倍,说明设置装备摆设蓄电池进行储能调理是需要的。
C凭据用电信况,计较出逐旬的用电量,并给出全年用电量进程线。附图中虚线所示。
d.比力发电量和用电量进程线,以发电少于用电差值最年夜的时段(图中斜线部门)的电量来肯定所需蓄电池容量。图中差值最年夜的电量为2。3度。需设置装备摆设2300伏安时电池,现实选用12伏48安时霍克蓄电池4块。总容量2304伏安时。
2.经验计较法
凭据我们试点的经验,在察右后旗、商都地域的风况下,也可采用以下公式简洁估算所需电池容量。即
式中:Q——所需设置装备摆设蓄电池容量(安时);
p——负载功率(瓦);
t——日用电小时数;
U——尺度蓄电池电压(通常是12伏);
n——电池储蓄周期系数;(凭据风况而肯定,一般取3~8天)
K——放电控制系数、(取0.75~0.8)
上式斟酌了:①用电装备的额定功率,②当地气象情况,即无风期平均时间,⑧为了避免蓄电池过放电,放电应控制在一定水平。
仍以察右后旗为例,安装一台100瓦机,供3户用电,每户装设12伏15瓦的灯泡2只平均天天照明5小时,计较所需设置装备摆设的蓄电池容量。(储蓄系数取6,放电控制系数取0.8)代进公式得:
选用6块l2伏48安时蓄电池,总容量288安时。
肯定尺度电池时,必需注重:蓄电油组的容量应能平安接受风力发机电输出的最年夜电流强度Imax。
2、蓄电池的运行方式
1.全充全放制。即风机集中安装,集中充电,电瓶涣散到户,每户两块电瓶轮换使用。
风力发电是受风制约的,尤其是对小型风机更为较着。在村内风小,风机必需集中安装在村外,架线又有坚苦的农村、浩特,适合接纳这类方式。风机可以架设在风能较佳的场地
上,得以充实哄骗风能。电瓶轮换使用能保证满布满放。错误谬误是:
①所需电瓶较多,增年夜投资和电度成本。
②电瓶使用效率较低(约40%左右)。
③电池的充放电轮换频仍,使用寿命较短。
④经常往返搬运电瓶给用户造成麻烦,且容易碰坏电瓶;搬运失慎,电解液容易外漏,
会造成电瓶缺液或烧坏衣服。
2.半浮充电运行方式。就是风机(直流发电)和电瓶并联供电的工作方式。不用电时(白天),由风机发电向蓄电瓶充电;无风时,由蓄电池向负载供电;有风时,由风机发电浮充蓄电瓶并供电。这类方式多用于单机1~3户使用,设置装备摆设的莓电瓶容量较少,投资也响应削减。采用半浮充制蓄电池的寿命一般此全充全放制长些,霍克蓄电池的使用效率约50%左右。
3.全浮充制。把电瓶集中安装在充电间,将电池组和风力发机电并接在负载回路上,使电池常期处于小电流充电中。风机在向负载供电时,风速波动引发的电压波动,经由过程蓄电池组起到了稳定作用,保证了正常供电。这类运行方式电池使用寿命比以上两种方式都长,而且所需的蓄电池容量年夜为削减,电能效率提高,简化了电池维护,整个供电装备效率可到达60—70%。察右后旗韩勿拉风力发电站就是采用这类方式进行工作的。
3、蓄电池的类型选择
蓄电池有多种类型,今朝,风力发电普通采用于荷铅酸蓄电池。这类电池灌液后,经过30分钟,待液温为l5℃时即可以使用,不需要进行初充电。对刚刚安装风力机,又不具有初充电条件的偏远地方,立即可以用电,是很优越的。这类电池的错误谬误是体积和重量较年夜,搬运不利便。市场销售的铝酸蓄电池多是灵活车启动用电池,其极板结构和制造特点,使用在风力发电的充放运行条件下,是不适合的,使用命短,一般只有2~3年左右。在容量较年夜的风力发电站中,最好采用固定型防酸隔爆式铅蓄电池,这类电池具有容量年夜,电液比重较低(15℃时约在1.21左右),削减对极板和隔板的侵蚀,可延长蒸发时间,还有防渗漏措施,削减了对地的放电。
碱性蓄电池体积小。重量轻,使用寿命可达15年左右,在我区也有少许使用。碱性电池寿命虽然比酸性电池长5—7倍,但其价格却高出酸性电池10几倍。从经济上斟酌,我们认为在小型风力发电中仍是使用于荷铅酸蓄电池较有益。
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4、影响蓄电池使用寿命的缘由
1.在充电进程中,随着充电时间的增加,电池电动势E也响应地在增年夜。到充电终期,若端电压V充不变,电池电动势E到达与V充相等时,即电池内阻Y池也降到很小,则I充也应很小。这是电池自己所需要的准确充电方式。
而风力发电在充电中,没有稳定的较长时间的接连充电电流,不能依照一定的充电率进行充电,而是由风的年夜小来主宰着充电电压的凹凸,甚至在充电终期会泛起电流过年夜,不仅要多消耗发机电发出的电能,而且由于电液强烈沸腾,冒气过甚,电液温度太高,会使电池极板活性物资遭到冲击而加速脱落,从而削减蓄电池的使用寿命。
2.由于用户缺少有关常识,对电池的准确使用与维护较差,充放电水平掌握欠好,常发生过充过放现象,且加添蒸馏水不实时,造成部门极板硫化。或在加液时不注重液温(灌注新电瓶时),使电池液温升很高,发生过年夜的冒泡沸腾,运动速度加速,动能增加,将封口胶冲裂,致使极板活性物资过早的脱落,这些是影响寿命的主要缘由。
3.电瓶制造质量差,其结构和电气性能不适合风力发电使用条件的要求,也要下降使用寿命。
5、蓄电池的准确使用维护
在小型风力发电个,蓄电池造价占总造价的24~46%,年折旧费占成本总额的50%以上,这是由于蓄电池价格高,使用寿命短而至。是以增强对蓄电池的使用维护,延长其寿命,是十分重要的问题。计较分析说明,电池寿命延长一年,每度电的成本就能够下降0.13元以上。
为了提高蓄电池的使用效率和延长其寿命,在使用中必需做到以下各点:
1.要领会铅酸电池的特点,严酷按产物说明书的划定进行使用和维护
2.电液必需用化学纯硫酸与及格的蒸馏水配制,在严寒的地方,液温在15℃时比重应为1.285。
3.电池液面应高出极板10—15毫米。使用时,发现液面太低就要实时添加蒸馏水。
4.接线前,严酷检查电池正负极标志是否准确及单格电池有无反极现象。
5.电池首次注液后使用前,最好进行3~4小时充电,对其使用性能将更有益。非干荷电池必需进行初充电后方可以使用。
6.电液温度应连结在20℃左右,即使在充电进程中电液温度也不得跨越35℃。出格在冬季要注重防冻。据资料介绍,当电液温在10一35℃的变化范围内,每升高或下降1℃时,蓄电池的容量约响应增年夜或减小额定容量的0.8%。
7.灌液后,在12小时内未使用,或在使用后又长时间闲置,须按划定充电后再恢复使用。来历:tede.cn
8.经常旋上注液口胶塞,但要使通气孔通顺,使汽体能够逸出。要连结电瓶干燥清洁,避免电池外自放电。
9.电液比重下降到1。175时,应立即遏制使用并进行充电。
10.应使用与电池极注不异材质的电线卡子,若采用铜质材料卡子时,应涂以薄层凡士林或黄油,避免侵蚀。
11.电池上严禁放置金属物件和工具,避免极间短路。
12.充电间不准有明火和装设能发生电火花的电器装备,避免发生火灾。
削减,电能效率提高,简化了电池维护,整个供电装备效率可到达60—70%。察右后旗韩勿拉风力发电站就是采用这类方式进行工作的。
3、蓄电池的类型选择
蓄电池有多种类型,今朝,风力发电普通采用于荷铅酸蓄电池。这类电池灌液后,经过30分钟,待液温为l5℃时即可以使用,不需要进行初充电。对刚刚安装风力机,又不具有初充电条件的偏远
随着蓄电池生产技术的发展和完善,蓄电池组作为重要的储能设备和应急不间断供电电源已经被广泛应用于各行各业。其具有良好的可逆性、电压特性平稳、使用寿命长、适用范围广、原材料丰富等优点。但蓄电池的化学储能方式必然受环境及外部供电条件等多种因素的影响,而且蓄电池长期处于后备待机状态,使其性能的变化不易被及时发现,很可能导致用电故障时其失效。为了保证蓄电池在供电故障时能发挥功效,一方面需要定期对蓄电池进行放电试验验证其性能,另一方面还一套日常实时监控蓄电池组内阻变化情况的监控系统也是必不可少的。这不但能大大降低故障的发生率,还可以协助维护人员开展定期蓄电池放电检测工作。
为了提高蓄电池的使用效率和延长其寿命,在使用中必须做到以下各点:
1.要了解铅酸电池的特点,严格按产品说明书的规定进行使用和维护
2.电液必须用化学纯硫酸与合格的蒸馏水配制,在寒冷的地方,液温在15℃时比重应为1.285.
3.电池液面应高出极板10-15毫米。使用时,发现液面过低就要及时添加蒸馏水。
4.接线前,严格检查电池正负极标志是否正确及单格电池有无反极现象。
5.电池首次注液后使用前,最好进行3~4小时充电,对其使用性能将更有利。非干荷电池必须进行初充电后方可使用。
6.电液温度应保持在20℃左右,即使在充电过程中电液温度也不得超过35℃。特别在冬季要注意防冻。据资料介绍,当电液温在10一35℃的变化范围内,每升高或降低1℃时,蓄电池的容量约相应增大或减小额定容量的0.8%.
7.灌液后,在12小时内未使用,或在使用后又长时间闲置,须按规定充电后再恢复使用。
8.经常旋上注液口胶塞,但要使通气孔畅通,使汽体能够逸出。要保持电瓶干燥清洁,避免电池外自放电。
9.电液比重下降到1.175时,应立即停止使用并进行充电。
10.应使用与电池极注相同材质的电线卡子,若采用铜质材料卡子时,应涂以薄层凡士林或黄油,防止腐蚀。
11.电池上严禁放置金属物件和工具,防止极间短路。
12.充电间不许有明火和装设能产生电火花的电器设备,防止发生火灾。