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电池在小型风力发电设备中的应用

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2020-08-26 0:27:06 * 浏览: 7
在小型风力发电设备中,电池是重要的辅助设备之一。蓄电池在存储直流电源系统中的电能和稳定电压方面起着重要作用。在小型风力发电设备中,电池是重要的辅助设备之一。蓄电池在存储直流电源系统中的电能和稳定电压方面起着重要作用。 1.电池容量的确定电池容量配置是否合理直接影响着风力发电的各种技术经济指标。所选容量较小,并且在大风期间产生的多余电量无法完全存储。如果容量太大,一个会增加投资,其次,电池可能长时间处于不满意状态,这会影响电池的效率和使用寿命。通常,常规充电是“两阶段恒流充电”。该方法不浪费电能,充电时间短,有利于延长电池的使用寿命,也更容易计算电池容量。风力发电的情况不同于常规充电。由于风速经常变化,因此电动机输出的电流有时很大,有时很小,有时没有,因此很难确定电池充电电流和所需的充电时间。鉴于这种实际情况,使用以下两种计算方法确定电池容量。 (1)用电平衡计算方法计算步骤如下:①根据当地气象部门提供的风速数据,以十天为一小时,计算从风速开始算起的不同风速的小时数停止风。 ②根据选定的风机的P = f(V)特性曲线和风速数据,计算出机器每10天可发电的电量,并绘制出其年发电过程曲线。 ③根据用电量,按十天计算用电量,并给出年度用电过程线。 ④比较发电量和消耗电力的生产线,在发电量小于消耗电力之差的期间,通过发电量确定所需的电池容量。功率差为2.3度。它需要配备2300伏安时的电池,并且实际使用了4个12伏48安时的电池。总容量为2304 VA·小时。 (2)经验计算方法根据飞行员的经验,在一定区域的风力条件下,也可以使用给定的公式轻松估算所需的电池容量。以用户为3个家庭安装100瓦特的机器为例。每个家庭配备2个12伏15瓦灯泡,平均每天照明5个小时,并计算所需的电池容量(备用系数为6,放电控制系数为0.8)。替换给定的公式,我们得到:6个l2V 48Ah电池,总容量为288Ah。在确定标准电池时,必须注意:电池组的容量应能够安全地接受风力涡轮机输出的电流强度。 2.电池运行模式(1)充满电和充满电的系统。即,风扇被集中安装,被集中充电,电池被分配给每个家庭,并且每个家庭旋转使用两个电池。风力受风限制,特别是对于小型风力涡轮机。对于农村地区,很难进行布线,村庄的风很小,因此必须在村庄外安装风扇。风力涡轮机可以安装在风能更好的场所,以充分利用风能。电池可以交替使用以确保充满电。缺点是:①需要更多的电池,这增加了投资和电力成本。 ②电池效率低(约40%)。 ③电池充放电循环频繁,使用寿命短。 ④频繁携带电池给用户带来麻烦,并且容易损坏电池。 (2)半浮动充电操作模式。它是风力发电机(直流发电)和电池电源并联的工作模式。在白天不使用电时,将由风力涡轮机为电池充电;在无风时,电池将为负载供电;在有风时,风扇将为浮体供电并为其供电。电池。该方法主要用于1到3户单机家庭,该配置的平均电池容量较小,因此投资减少。通常,当蓄电池采用半浮充充电操作方式时,其使用寿命将比全充放电系统更长,蓄电池的使用效率约为50%。 (3)全浮充系统。将电池集中安装在充电室内,并将电池组和风力发电机并联至负载电路,以便始终以低电流对电池充电。风扇向负载供电时,风速波动引起的电压波动通过电池组起到稳定作用,以确保正常供电。在这种操作模式下,电池的使用寿命将比上述两种方法更长,并且所需的电池容量大大减少,电源效率得到提高,并且电池维护得到简化。整个供电设备的效率可以达到60%至70%。 3.电池的类型选择电池的类型很多。目前,干式铅酸蓄电池通常用于风力发电。电池充满液体后,经过30分钟,可以在液体温度为15°C且不需要初始充电时使用。对于刚刚安装了风力涡轮机且没有初始充电条件的偏远地区,可以立即使用电,这是非常有利的。这种电池的缺点是尺寸大,重量大,并且携带不便。市场上出售的大多数铝酸电池都是用于起动汽车的电池。板结构和制造特性不适合在风力发电的充电和放电操作条件下使用。使用寿命短,通常只有约2至3年。在容量较大的风力发电厂中,使用固定式耐酸和防爆铅蓄电池。这种电池容量大,电液比重低(15°C时约为1.21),从而减少了对置板和隔板的数量。腐蚀会延长蒸发时间,并且采取了防泄漏措施以减少向地面的排放。碱性电池体积小,重量轻,使用寿命约15年。尽管碱性电池的寿命是酸性电池的5至7倍,但其价格却比酸性电池高出十倍。从经济角度考虑,在小型风力发电中使用干式铅酸蓄电池更为有利。 4.影响电池使用寿命的原因(1)在充电过程中,随着充电时间的增加,电池电动势也会增加。充电结束时,如果端子电压和充电电压保持不变,并且电池的电动势等于充电电压,即电池的内阻也减小到较小值,则充电电流也应该很小。这是电池本身需要的正确充电方法。在风力发电的充电过程中,没有稳定的长期连续充电电流,并且不能按照一定的充电率进行充电。取而代之的是,风的大小主导着充电电压,甚至在充电结束时也会出现电流过电流。它不仅消耗了发电机产生的电能,而且还因为电液沸腾剧烈,放气过多,以及电液温度过高,会冲击并加速电池板的活性物质。脱落,从而降低电池的使用寿命。 (2)由于用户缺乏相关知识,因此正确使用和维护电池的能力穷。充电和放电的程度不能很好地掌握,经常发生过充电和过放电,并且没有及时添加蒸馏水,从而导致某些电极板硫化。或在添加液体时(注满新电池时)不注意液体温度,这会导致电池液体温度升高,导致过度起泡,运动速度和动能增加,从而会破坏密封胶并在电极板上形成活性物质。过早脱落,这些是影响生活的主要原因。 (3)电池的制造质量差,结构和电性能不能满足风力发电条件的要求,这也会导致电池寿命的缩短。 5.正确使用和维护电池。在小型风力发电设备中,不间断电源的成本占总成本的24%至46%,年折旧成本占总成本的50%以上。这是由于电池价格高和使用寿命短。至。因此,加强电池的正确使用和维护并延长其寿命是非常重要的问题。计算分析表明,如果将电池寿命延长一年,每度电成本可降低0.13元以上。为了提高电池效率并延长其使用寿命,使用时必须注意以下几点:(1)要了解铅酸电池的特性,请严格按照产品手册进行使用和维护。 (2)电液必须用化学纯硫酸和合格的蒸馏水配制。在寒冷的地方,液体温度为15°C时,比重应为1.285。 (3)电池的液位应比电极板高10-15 mm。使用时,如果液位过低,请及时加入蒸馏水。 (4)接线前,请严格检查电池的正负极是否正确,单电池极性是否相反。 (5)第一次注入后,应在使用前对电池充电3至4个小时,这样对电池的性能会更有利。非干电池只能在初次充电后使用。 (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℃。特别是在冬天,要注意防冻。根据该信息,当电液温度在10-35℃范围内时,每增加或降低1℃,电池的容量将增加或减少额定容量的0.8%。 (7)装满液体后,如果在12小时内未使用过,或使用后长时间闲置,则必须按规定给它充电,然后再使用。 (8)始终拧紧进样口橡胶塞,但要使通气孔畅通,以免气体逸出。保持电池干燥清洁,避免电池外自放电。 (9)当电动液压比重降至1.175时,请停止使用并立即充电。 (10)请使用与电池极相同材质的线夹。如果使用铜夹,则应涂薄一层凡士林或黄油以防止腐蚀。 (11)严禁在电池上放置金属物品和工具,以防止两极之间短路。 (12)禁止在充电室内使用明火或会产生火花的电气设备,以免引起火灾。责任