遵义UPS电源使用寿命长。超级电容器半永久性使用,无需更换。传统的充电电池经过多次充电和放电后,电解液逐渐分解、材料变
质,性能也随之下降,用上几年后大都需要更换。超级电容器充放电过程中发生的电化学反应都具有良好的可逆性,可
反复进行充放电数十万次以上,基本上无需更换。
5)环境温度对正常使用影响不大。使用温度范围广,低温性能优越,可达-40~+85℃。而电池仅为0~+40℃。
当然,超级电容器也有其缺点。如果使用超级电容器不当,会造成电解液泄漏等现象。超级电容器不可应用于高频
率充放电的电路中,高频率的快速充放电会导致电容器内部发热,容量衰减,内阻增加,在某些情况下会导致电容器性
能崩溃。当超级电容器进行串联使用时,存在单体间的电压均衡问题。单纯的串联会导致某个或几个单体电容器过压,
从而损坏这些电容器,整体性能受到影响。
1.2与其它储能元件的比较
表1是超级电容器与蓄电池、超导储能以及飞轮储能的性能比较。蓄电池技术成熟、价格低,但其循化寿命低、污
染环境,即将被新型环保的储能元件取代。飞轮储能、超导储能和超级电容器均为优秀的储能元件,是未来的发展方向
,它们具有类似的特性,都可以应用于微电网中。超导储能、飞轮储能可以用于快速补偿,但其功率密度比超级电容器
低得多,效果要差一些。和其他储能方式相比,超导储能价格昂贵,除了超导本身的费用外,维持低温所需要的费用也
相当可观。而飞轮储能受到转速及机械强度的限制。
在微电网中,由负荷或者微电源导致的电能质量问题往往具有持续时间短、出现频繁的特点。相比较而言,作为短
期储能装置,超级电容器更为理想,因此,主要考虑超级电容器在微电网中的应用。虽然目前超级电容器价格依然偏高
,但随着价格的逐渐下降,超级电容器作为一种高效、实用、环保的能量存储装置,必然会成为理想的选择。
2超级电容器运行及控制原理
2.1超级电容器储能系统的结构
超级电容器储能系统的基本结构如图1所示。超级电容器多为双电层结构,其活性炭电极和电解质之间是空间分布
式结构,可用多个电容器的串并联描述超级电容器的特性。
在超级电容器组充放电过程中,端电压范围变化大,通常必须采用DC/DC变换器作为接口电路来调节超级电容器的
储能和释能。DC/AC变换器可采用双向DC/AC逆变器,或者采用AC/DC整流器及DC/AC逆变器。超级电容器储能系统并联在
微电网中母线或者馈线上。
超级电容器储能系统利用多组超级电容器将能量以电场能的形式储存起来,当能量紧急缺乏或需要时,再将存储的
能量通过控制单元释放出来,准确快速补偿系统所需的有功和无功,从而实现电能的平衡与稳定控制。超级电容器本身
的优点使得它在应用于分布式发电时,在与其它储能方式的互相竞争中胜出。
将电能转化为化学能储存起来,必要时又将化学能转化为电能释放出去的装置称为蓄电池。以金属铅和硫酸为主要材料
的蓄电池称为铅酸蓄电池。铅酸蓄电池按其用途可分为:起动用、蓄电池车用、铁路客车用、摩托车用、航标灯用蓄电
池等。目前广泛使用的后备电池主要是免维护的全密封铅酸蓄电池,电池密封,无须加水维护。太阳能灯具配备的就是
全密封免维护铅酸蓄电池。
遵义UPS电源的选用
(1)蓄电池的选用原则
A:按需选择的原则根据自己的需要,计算出需要的电池容量与数量。
B:安全的选择原则出于安全的原则,应该选择有一定品牌的蓄电池厂家,选择有技术力量以及服务好的经销代理商。
C:性价比选择的原则根据产品的质量,有的蓄电池寿命只有2年,有的蓄电池寿命长达10年,进行比较选择适合用户的
蓄电池。
(2)蓄电池的容量计算
蓄电池的容量必须是以所定的电压、所定的时间可向负载提供的容量。
具有深放电功能的蓄电池,其电量的计量单位一般为安培小时(Ah),它表明在单位时间(通常为20小时)能够提供的
电流值――(20小时)率容量。
如何根据使用的灯具来确定蓄电池的容量,简单的方法就是将其的功率乘以蓄电池每次充电间隔之间的使用时间。得出
结果的单位为瓦时,将瓦时除以其额定电压,就可以将瓦时转换为安时。按这种情况选择,蓄电池就将电放尽,而一般
蓄电池放电的理想状态为50%,应将其予以考虑来选择蓄电池。蓄电池的电量(安时)越大,供电能力就越强,蓄电池
过度放电的可能性就越小。
3.蓄电池的使用和维护
电池密封,一方面带来很多好处,但同时也给观测和维护带来困难。"免维护"这一名词给使用者带来认识上的误区,导
致使用者放松对蓄电池的日常维护和管理。因此,正确使用和维护蓄电池是十分重要的。
(1)如果条件允许,使其工作在正常的温度中(15~20℃)
(2)两块蓄电池联接的方法为:将蓄电池的正极与正极、负极与负极联接。这样蓄电池的电量就会增加一倍,而电压
与一块蓄电池的电压一样。蓄电池两极柱切不可短路(碰头)。
(3)对于新安装的蓄电池或大修后的第一次充电,一般都要进行一次较长时间的充电,为初充电,应按额定容量1/10
的电流来进行充电。安装前必须测量蓄电池是否充足,如电力不足,请在阳光充足的地方对蓄电池进行8―16小时以上
充电或者用交流电先把电池充足,应严格避免过放充电。用交流电正常充电时,好采用分级充电方式,即在充电初期
用较大电流的恒流均充,充到均充电压并恒压一定时间后改用常规的恒压浮充方式。
(4)保持蓄电池本身的清洁。安装好的蓄电池极柱应涂上凡士林,防止腐蚀极柱。
(5)为蓄电池配置在线监测管理技术,对蓄电池进行内阻在线测量与分析,及时发现蓄电池的缺陷,及时进行维护。
(6)在冬季应预防蓄电池冻裂,夏季应将蓄电池放于通风阴冷处,避免阳光直晒。
铅酸蓄电池容量大,内阻低(一般400Ah的2V蓄电池内阻大约为0.5mΩ),可进行大电流放电,但是笨重且体积庞大、不
便于携带,常用在汽车和工业场合。其电极材料含铅,可对环境造成极大污染。铅酸蓄电池对充电控制的要求不高,可
以进行浮充。
镍镉电池容量较大,内阻低、放电电压平稳,适合作为直流电源。与其他种类的电池相比,镍镉电池耐过充电和过
放电,操作简单方便,但是具有记忆效应,应尽量在完全放电之后进行充电。电极材料含有剧毒重金属镉,随着环保要
求的提高,其市场份额越来越小。
电池电量计的原理与计算
镍氢电池是在镍镉电池的基础上发展而来的,采用金属化氢替代有毒的镉,在大部分场合可以替代镍镉电池。其容
量约为镍镉电池的1.5~2倍,且没有记忆效应。相对于镍氢电池,它对充电控制的要求较高,目前大量使用在一些便携
电子产品中。
锂离子电池是目前常见的二次锂电池,拥有高能量密度,与高容量镍镉/镍氢电池相比,其能量密度为前者的
1.5~2倍。其平均使用电压为3.6V,是镍镉电池、镍氢电池的3倍。它的内阻较大,不能进行大电流充放电,并且需要
精确的充放电控制,以防止电池损坏并达到佳使用性能。锂离子电池广泛使用在各种便携电子产品中,包括手机、笔
记本电脑、mp3等。
锂聚合物电池是一种新型的二次锂电池,具有更大的容量;内阻较低,允许10C充放电电流。它和锂离子电池一样
需要精确的充放电控制。目前,锂聚合物电池主要用于一些需要大电流充放电的应用中,如动力/模型汽车等。充电电
池容量估算方法
在多数便携应用中,都需要随时了解电池剩余容量以估算电池使用时间。