VRLA 蓄电池在光伏系统的应用

   前言
　　中国幅员辽阔，人口分布不均，东密西疏，因地理环境和经济相对落后等原因，造成
一些地区的电力相对匮乏，国家电力电网无法覆盖，无法集中供电，或者电网质量不稳定
给当地的经济发展，人民生活的改善造成一定的障碍。尤其在中国的北方、西北等地问题尤
为突出，迫切需要有适合当地区使用的稳定可靠的电力系统。现在常用的单独供电系统有发
电机组、太阳能系统、风力发电系统、风光互补系统。
　　发电机组，以一次能源作为动力源推动内燃机，内燃机传动发电机，发电机做磁力线
切割运动产生电能。而一次能源资源越来越稀少，价格越来越高，并且严重影响自然环境。
　　太阳能系统、风力发电系统、风光互补系统，以自然界取之不尽用之不完的光能、风能作
为能量源，通过一定装换装置转化为可以使用的电能，此能源自然、环保，充分体现了节能、
环保、爱地球的理念。而此类电源能够持续供电的能力需要储能设备提供保障，目前主要使
用的储能设备有镉镍电池、

VRLA 蓄电池。但由于成本，原材料缺乏等原因，镉镍电池逐步

被

VRLA 蓄电池取代。下面以光伏系统为例介绍一下 VRLA 蓄电池在光伏系统的应用。

　　光伏系统介绍
　　一．

 光伏系统的工作原理

　　在光照条件好的情况下，太阳电池组件产生一定的电动势，通过组件的串并联形成太
阳能电池方阵，使得方阵电压达到系统输入电压的要求。一部分供给电力系统使用，一部分
通过充放电控制器对蓄电池进行充电，将光能转换而来的电能储存起来。在光照条件达不到
要求时，蓄电池组再通过逆变器提供电力系统所需的电力。
　　二．

 光伏系统的组成

　　光伏系统是由太阳能电池方阵，蓄电池组，充放电控制器，逆变器等设备组成。其各部
分设备的作用是：
　　（

1）太阳能电池方阵：在有光照情况下，电池吸收光能，电池两端出现异号电荷的积

累，即产生

"光生电压"，这就是"光生伏打效应"。在光生伏打效应的作用下，太阳能电池的

两端产生电动势，将光能转换成电能，是能量转换的器件。太阳能电池一般为硅电池，分为
单晶硅太阳能电池，多晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池三种。
　　（

2）蓄电池组：其作用是储存太阳能电池方阵受光照时发出的电能并可随时向负载供

电。
　　（

3）控制器：自动控制电力的选择，在市电、太阳能电、蓄电池电之间选择，对蓄电池

充电。
　　（

4）逆变器：是将直流电转换成交流电的设备。

　　光伏系统对蓄电池性能要求分析
　　一．

 光伏发电系统用蓄电池的工作条件

　　在光伏电站使用环境中，光照条件好时（白天），太阳能电池组件接收太阳光，输出
电能，一部分直流和交流负载工作，另一部分供给蓄电池充电；光照条件不好时（夜晚或
阴雨天），太阳能电池组件无法工作，蓄电池组供电，供给直流或交流负载，蓄电池是处
于循环状态，所以，在这种使用环境下，蓄电池的寿命为循环寿命。
　　应用于光伏系统中的蓄电池的工作条件和蓄电池应用在其它场合的工作条件不同。其主
要区别可以概括为以下几点

:

　　（

1）充电率非常小, 由于成本，位置空间等问题，太阳电池投入数量会受到很大的限

制，为了保证电力系统的正常使用，往往提供给蓄电池的充电电力变得十分有限，平均充