Pin cho tấm pin mặt trời

Trong lĩnh vực năng lượng mặt trời, pin chiếm một vị trí đặc biệt, đóng vai trò trung gian trong việc chuyển giao năng lượng điện cho người dùng cuối. Điều này có thể được giải thích bởi thực tế là lượng năng lượng điện tối đa được tạo ra bởi pin mặt trời trong quá trình tiếp xúc với ánh sáng mạnh xảy ra vào ban ngày.

Tuy nhiên, mức tiêu thụ lớn nhất của nó được thực hiện với sự khởi đầu của bóng tối, khi ánh sáng với các thiết bị gia dụng được sử dụng ồ ạt. Pin cho phép bạn tiết kiệm điện dư thừa được tạo ra vào ban ngày để sử dụng vào buổi tối và ban đêm.

Tất nhiên, như một tùy chọn, vào ban ngày, bạn có thể tắt một phần các mô-đun năng lượng mặt trời đang hoạt động trong khu bảo tồn, nhưng điều này sẽ không giải quyết được vấn đề thiếu điện buổi tối.

Nguyên lý pin

Bất kỳ pin điện nào cũng được coi là nguồn dòng điện trực tiếp có thể tái sử dụng với khả năng thực hiện các quá trình hóa học thuận nghịch bằng cách thực hiện nhiều chu kỳ sạc với dòng điện chạy theo hướng ngược lại với chuyển động ngược của các hạt cơ bản trong quá trình phóng điện.

Tại sao chọn mô hình axit chì

Nghiên cứu thống kê tiết lộ rằng công việc của giới thượng lưu pin lithium Chi phí sản xuất của PRC khoảng 0,4 đô la mỗi 1 W / giờ với thời gian sử dụng tài nguyên là 1000 ÷ 2000 chu kỳ sạc / xả, kéo dài trong 3-6 năm.

Pin axit chì rẻ nhất, tự nhiên, không an toàn với môi trường, có giá 0,08 đô la với các đặc điểm gần giống nhau, nhưng với hiệu suất ≈75% (chúng mất một phần tư năng lượng nhận được).

Những ví dụ này cho thấy sự thiếu kinh tế của việc sử dụng các thiết kế pin đắt tiền trong các hệ thống năng lượng mặt trời gia đình.

Chúng tôi cũng khuyên bạn nên xem:

Pin gel - thiết bị, ứng dụng và tính năng sử dụng

Hiệu suất pin chính

Chúng bao gồm:

• năng lực

• mật độ năng lượng

• tự xả

• điều kiện nhiệt độ và khí quyển

• loại.

Dung lượng pin được xác định bởi lượng sạc, được đo khi năng lượng được cung cấp cho người tiêu dùng từ trạng thái được sạc đầy đến điện áp đầu ra tối thiểu chấp nhận được.

Đối với các phép đo kỹ thuật quốc tế, hệ thống SI được sử dụng (đơn vị là Mặt dây chuyền hoàng đạo). Trong các hoạt động thực tế trên lãnh thổ của các quốc gia CIS, từ lâu đã có truyền thống xác định dung lượng pin tính theo ampe-giờ với tỷ lệ tiêu chuẩn là 1A / giờ = 3600Kl.

Bây giờ một đặc tính tương tự khác đã bắt đầu được sử dụng - công suất năng lượng, ngụ ý lượng năng lượng được cung cấp cho người tiêu dùng từ pin được sạc đầy để đạt được trạng thái điện áp đầu ra tối thiểu.

Đơn vị đo lường trong hệ thống SI là "Joule" và trong thực tế - watt-giờ với tỷ lệ 1W / giờ = 3600J.

Mật độ năng lượng tính đến tổng lượng năng lượng được phân phối trên một đơn vị thể tích (hoặc trọng lượng) của pin. Tham số này được sử dụng để so sánh hiệu quả của các tính năng thiết kế của các mô hình khác nhau.

Tự xả được sử dụng để phân tích tổn thất của phí nhận được khi không sử dụng khi không có tải. Thuật ngữ này được giới thiệu để đánh giá chất lượng công việc của một thiết kế cụ thể trong quá trình lưu trữ năng lượng dài hạn.

Hiệu suất tự xả của pin chì-axit được ước tính bằng việc mất 40% công suất trong quá trình bảo quản hàng năm ở nhiệt độ +20^vềC hoặc 15% tại - +5^vềC.Những ví dụ này rõ ràng chứng minh sự gia tăng tự xả với nhiệt độ tăng.

Trong điều kiện lưu trữ +40^vềVới việc mất 40% công suất có thể xảy ra sau 4 tháng.

Nhiệt độ và điều kiện khí quyển

Pin không chịu được sự thay đổi nhiệt độ đột ngột, làm nóng trên +40^vềC và làm mát thấp hơn -25^vềC.

Chúng không thể được giữ gần ngọn lửa mở do khả năng tự bốc cháy hơi hoặc sưởi ấm không chủ ý. Sự xâm nhập của nước và lượng mưa vào pin là không thể chấp nhận được do sự xuất hiện của dòng điện tự xả thông qua các mạch điện bổ sung.

Loại pin được xác định dựa trên thiết kế của vỏ:

• yêu cầu kiểm soát chất điện phân và phục hồi mức độ của nó trong quá trình đun sôi hơi,

• mô hình kín sử dụng một vòng khép kín. Chúng có thể là hiệu suất không cần bảo trì với bảo hành lên đến 5 năm (nhạy cảm với xả sâu và quá tải) hoặc bảo trì thấp, yêu cầu kiểm soát và nạp nước hai lần một năm.

Quá trình sạc pin

Hoạt động của pin có liên quan đến sự thay đổi năng lượng hóa học bên trong của nó. Nguồn cung cấp của nó liên tục giảm trong quá trình phóng điện và dẫn đến giảm dòng điện và điện áp. Để khôi phục nó, nó là đủ để bỏ qua một dòng điện trực tiếp của điện áp cao hơn theo hướng ngược lại.

Trong thực tế, người ta thường chọn giá trị của nó theo tỷ lệ: biểu thức số 100% công suất danh nghĩa tính bằng ampe / giờ được chia cho 10 và giá trị hiện tại tính bằng ampe. Giá trị thực nghiệm này không có bằng chứng khoa học, nhưng được sử dụng rộng rãi cho chu kỳ sạc tám giờ. Tuy nhiên, nó phù hợp nhất cho các thiết kế NiMh và NiCd, hơn là axit chì.

Trong các nhà máy điện mặt trời, điện tích được thực hiện trong chu kỳ làm việc của mạch điện.

Thiết bị và nguyên lý hoạt động của một nhà máy điện mặt trời đã được xem xét trước đây tại đây:Năng lượng mặt trời cho gia đình

Các tính năng hoạt động của pin cho pin năng lượng mặt trời

Lưu chế độ vận hành

Các thuật toán của bộ điều khiển và biến tần sẽ cung cấp khả năng tối đa để truyền năng lượng từ các mô-đun năng lượng mặt trời đến người dùng cuối mà không có sự tham gia của pin làm việc, tài nguyên chỉ nên được sử dụng cẩn thận để lưu trữ và truyền năng lượng dư thừa mà chúng nhận được.

Lắc bảo vệ

Trong quá trình di chuyển và / hoặc rung động của vỏ, rò rỉ chất điện phân ra bề mặt bên ngoài là có thể, làm tăng khả năng tự phóng điện. Để phòng ngừa, cần phải trung hòa các vết bẩn kết quả bằng dung dịch nước baking soda hoặc xà phòng giặt yếu ở trạng thái tương ứng với loại kem chua hóa lỏng.

Hiệu ứng nhiệt độ

Nhiệt độ cao của pin dẫn đến sự bay hơi nước: mật độ của chất điện phân tăng và điện áp đầu ra tăng. Quá trình này đòi hỏi phải kiểm soát - tấm tiếp xúc có thể được tiếp xúc. Do đó, cần thường xuyên thêm nước cất đến mức kiểm soát.

Ở nhiệt độ thấp, độ nhớt của chất điện phân tăng: nó kém hơn khi tiếp xúc với các điện cực, bắt đầu cung cấp ít điện tích hơn, nó bị cạn kiệt nhanh hơn.

Tình trạng điện giải

Mật độ dung dịch

Độ dẫn điện tốt nhất được quan sát ở nhiệt độ phòng và mật độ dung dịch là 1,23 g / m³. Trong điều kiện lạnh, nên tăng nó lên giá trị 1,29 1,31 g / cm³.

Hạ xuống 1,10g / cm³ Mật độ trong sương giá nghiêm trọng có thể gây ra sự đóng băng của chất điện phân, được biểu hiện bằng sự đầy hơi của vỏ pin.

Sự vắng mặt / sự hiện diện của tạp chất

Chỉ nên đổ axit đặc biệt không có axit và nước cất vào hộp đựng pin. Việc sử dụng axit công nghiệp và / hoặc nước thông thường phá vỡ các quá trình hóa học, dẫn đến sự gia tăng quá trình sunfat hóa các tấm (hình thành lớp điện môi của tạp chất), tự xả và giảm công suất và tài nguyên.

Các tạp chất không thể được loại bỏ hoàn toàn, và sẽ vô nghĩa khi vận hành toàn bộ hệ thống pin ngay cả khi có một bộ tự xả sâu. Anh sẽ phá hỏng mọi thứ.

Phục hồi pin

Với sự phá hủy vật lý của các tấm, pin không thể hoạt động trở lại. Và bạn có thể cố gắng ngăn chặn sự khởi đầu của quá trình sunfat hóa, nhưng ... mà không có sự đảm bảo đúng đắn về kết quả.

Phương pháp sử dụng dung dịch magiê sunfat

Các phần pin được rót bằng dung dịch và chịu một số chu kỳ xả / sạc. Các sunfat và tạp chất thu được trên các tấm sẽ vỡ vụn xuống đáy. Chúng sẽ cần phải được loại bỏ: các mạch điện có thể bị thiếu. Lon được rửa sạch được đổ bằng chất điện phân mới với mật độ danh nghĩa và đưa vào hoạt động.

Phương pháp này cho phép trong một số trường hợp nhất định để kéo dài tuổi thọ pin.

Phí Ripple

Đôi khi, để ngăn chặn sự sunfat hóa, các bậc thầy sạc pin bằng dòng điện đã được chỉnh lưu, thu được bằng cách cắt một nửa sóng của một hình sin công nghiệp diode mạnh. Người ta tin rằng điện tích được thực hiện bởi các xung dòng ngắn ngăn chặn sự hình thành một lớp tạp chất điện môi trên các bản.

Phương pháp này hoạt động bộ sạc thyristor / triac.

Ưu điểm và sự khác biệt của pin chì được phát triển cho các nhà máy điện mặt trời

Chế độ ắc quy xe

Pin như vậy có sẵn cho hoạt động khởi động đáng tin cậy trong bất kỳ, ngay cả mùa lạnh. Quá trình cuộn rôto của động cơ với cơ cấu quay được liên kết với các lực cơ học lớn đòi hỏi dòng điện tăng cho động cơ khởi động tại thời điểm bắt đầu.

Trong suốt chuyến đi, pin liên tục được sạc lại từ máy phát điện.

Phương thức hoạt động của trạm năng lượng mặt trời

Pin được sạc lại bằng dòng điện hoạt động của pin mặt trời và không gặp phải tải trọng ngắn hạn lớn, như các đối tác ô tô.

Sonnenschein A700, A500, A400 pin không cần bảo trì cố định cho các ứng dụng công nghiệp hoạt động thành công ở chế độ sạc tuần hoàn và / hoặc liên tục.

Pin sạc Delta chủ yếu được cung cấp với van điều chỉnh áp suất khí bên trong vỏ và hoạt động trong các sơ đồ năng lượng thay thế.

Các nhà sản xuất pin hàng đầu cho pin năng lượng mặt trời (pin mặt trời)

Các công ty phổ biến nhất ở thị trường Nga đang sản xuất pin cho mục đích công nghiệp: Bosh (Đức), Sonnenschein (Đức), YUASA (Anh), C & D Technoloqies (Mỹ), Delta (Trung Quốc), Haza (Trung Quốc), APS (Đài Loan).

Mỗi người trong số họ có những đặc điểm riêng. Ví dụ, pin Haza có sẵn trong các công nghệ AGM và HZY (gel) để cộng tác với các mô-đun năng lượng mặt trời.

Để chọn một mô hình pin phù hợp cho nhà máy điện mặt trời, trước tiên bạn cần suy nghĩ cẩn thận về các điều kiện cho hoạt động của chúng và chỉ sau đó tìm kiếm một thiết kế cụ thể theo điện áp, điện dung và các đặc điểm được mô tả khác.

Nguyên lý hoạt động của bộ điều khiển để sạc pin mặt trời, một thiết bị được xem xét khi lựa chọn được xem xét ở đây.

Comments

[#1 Michael]

Hầu hết các hệ thống được phát triển tại thời điểm này không có khả năng sạc phức hợp pin, trong đó có pin có dung lượng khác nhau. Vì các bộ điều khiển sạc được thiết kế cho thực tế là các pin trong tổ hợp pin được kết nối nối tiếp. Và việc sạc một bộ pin được kết nối nối tiếp với các thông số khác nhau, chẳng hạn như loại, công suất, thời gian sản xuất và các thông số khác, là không thể, vì nó có thể dẫn đến hỏng pin. Do đó, việc sạc phải được thực hiện riêng, trực tiếp từ nguồn năng lượng đến pin. Phương pháp sạc này cho phép sạc chất lượng cao nhất cho mỗi pin do nguồn hiện tại cung cấp các thông số sạc cần thiết cho một pin cụ thể. Khi tải được kết nối, tất cả các pin, ngoại trừ một lần sạc, được kết nối nối tiếp. Sau khi pin được sạc đạt đến dòng sạc, bộ điều khiển sẽ kết nối lại pin đã sạc với pin được xả nhiều nhất. Do đó, các kết nối này xảy ra trong một chu kỳ, do đó đảm bảo hoạt động ổn định của hệ thống với việc sạc riêng từng pin.

[#2]

Chúc một ngày tốt lành, Michael!
Một bổ sung tuyệt vời cho bài viết. Bạn có thể đưa ra ví dụ về các hệ thống như vậy, các nhà sản xuất, được mài chính xác đến một khối lượng nhỏ. Điều đó có thể được áp dụng trong một ngôi nhà riêng.