凤凰蓄电池其在2006年3月29进行了十千瓦钒电池鉴定
3月29日在大连通过了由科技部组织的专家组验收和辽宁省科技厅主持的成果鉴定。
与会专家一致认为,研制的全钒氧化还原液流储能电池的额定输出功率达到10.1千瓦,大放电功率达23.9千瓦,系统运行稳定,能量效率80.4%。按时超额完成了项目任务书规定的考核指标,该技术达到国内领先、国际先进水平。
据专家介绍,我国大规模利用太阳能、风能等可再生能源将进入一个新的发展时期。风能、太阳能等可再生能源发电具有不稳定和不连续的特点,需要开发和建设配套的电能储存(蓄电)装置或电站来保证发电、供电的连续性和稳定性,研究高效储能技术,实现能源多样化成为当今科学家研究的重大课题。
针对国家需求,在上个世纪90年代末研究了铁-铬液流储能电池。2000年以来,又开始了多硫化钠/溴液流储能电池及全钒液流储能电池的研究开发,通过国家“863”后续能源领域的支持,在电极设计制备、双极板设计制备、电解质溶液分配、电池组公用管道设计、电池组装及系统设计与集成技术等方面取得重大进展,成功地开发出10千瓦级全钒液流储能电池系统 。
很多车主都遇到过这种问题,就是汽车停放一段时间后汽车电瓶就无声无息的没电了,打不着车,车主很无奈只能打电话叫救援,
凤凰蓄电池花钱不说还耽误了车主不少的时间,要是早晨出现这种情况一天的好心情都没有了。那是什么原因导致汽车电瓶亏电打不着车呢?
汽车电瓶主要是在汽车启动时给汽车提供足够的点火能量,汽车未启动时给车内用电设备供电,所以当汽车不着车时就是由它导致
。既然知道了原因那如何来解决问题呢?解决办法对车主来说并不难只要注意下面几点。
1.改装接线有些车主喜欢改装灯光改装各种设备,有时直接从汽车电瓶处取电,还有汽车改装店在对汽车改装时会直接将线接在汽
车电瓶上,这不仅是对汽车电瓶造成长期亏电寿命降低,而且极其容易发生短路现象而得不到保险丝的保护后果不想而知。这样做
可能直接损坏电瓶,导致汽车漏电、无法启动、电瓶使用寿命减半。
当汽车出现亏电不着车时车主也不用慌张,你可以找到附近的修车店找来电瓶搭线,也可以呼叫汽车救援。总之汽车电瓶使用寿命
在3-4年,合理的使用维护能增加电瓶的使用寿命减少故障率,汽车电瓶的好坏可以用专业电瓶测试仪检测(主要看启动功率),也
可以通过汽车电瓶使用寿命和启动时的力度简单的测评。
2.熄火后长时间使用车内设备关于这点相信很多车主都有类似的习惯,车主自己开车停车后会在车内逗留一段时间,尤其是晚上回
家车到了自家门下也会在车内停留一段时间,听听cd、收音机或其它事情。熄火后车内的用电设备并不会关闭,发电机不在发电而
电机汽车电瓶却在持续供电。汽车电瓶本身存储的电能有额定容量,长时间开启用电设备是对汽车电瓶电量的透支,久而久之就造
成了汽车电瓶亏电现象,在加上冷启动时需要点火能量比较大,很简单就造成了启动困难。或许还有车主说以上的问题都没犯过可
还是没电了,首先要确定汽车停放了多长时间,每次开车后都是行驶多长时间,停放时间过长或者行驶时间较短汽车电瓶根本不能
得到充电出于亏电状态,即使汽车电瓶没有问题也会造成打不着火现象。
3.汽车灯光开启车灯一般只在夜晚或极端环境下,汽车发动机在运转时由发电机发电一直供给大灯或车内用电设备,一旦汽车熄火
停车发电机不再供电,所有的负荷都转嫁在汽车电瓶上。如果下车忘记关闭汽车灯光,那明天早晨起来只能去叫救援搭电。一般司
机都不会马虎到忘记关闭大灯,但还是有司机马虎大意如有些女司机经常忘记关闭汽车灯光,早晨起来还糊里糊涂以为汽车出了问
题。还有一点就是汽车所带USB接口和点烟器接口,它们的使用也会影响到汽车电瓶。部分汽车在熄火后并不会切断汽车电瓶对它们
供电,若此时点烟器接口增加了一个用电设备,汽车电瓶会持续给它们供电也就增加了汽车电瓶负载,无形之间增加了汽车电瓶负荷
。
工频机和高频机的性能对比
随着电力电子技术的发展和高频功率器件不断问世,中小功率段的UPS产品也逐步高频化。高频UPS具有功率密度大、体积小、重量轻
的特点,但在高频UPS功率段向中大功率过渡的过程中,高频拓扑UPS在使用过程中暴露出一些固有缺点,并影响到UPS的安全使用和运
行。
(1)零偏故障
某型号大容量三相高频UPS拓扑如图5所示。
某型号四桥臂高频机拓扑
从图中可知,UPS主路输入是三相四线(相线+零线),整流器为四桥臂变换器。A、B、C三相和零线均通过IGBT整流。此种变换器存在先
天缺陷:零线在主路工作时不能断开。当A、B、C三相闭合,零线断开时,如果UPS输出端接不平衡负载,零点参考点突然消失,会造成严
重的UPS输出零偏故障,进而导致UPS后端负载设备的损坏、输出闪断等重大故障。如果三个相线和零线同时中断,这种情况往往会发
生在市电和发电机切换过程,此种拓扑的高频机因零线缺失而必须转旁路工作,在特定工况下(电压过零点,非同步切换时)可能造成负
载闪断的重大故障。而工频机因整流器不需要零线参与工作,在零线断开时,UPS可以保持正常供电。
(2)零地电压抬升和电池架带电问题
从图4和图5可以看到,大功率三相高频机零线会引入整流器并做为正负母线的中性点,此种结构不可避免地造成整流器和逆变器高频
谐波耦合在零线上,抬升零地电压,造成负载端零地电压抬高,很难满足IBM、HP等服务器厂家对零地电压小于1V的场地需求。
某型号高频UPS的电池变换器采用高频Buck/Boost拓扑结构,变换器缺少必要的滤波装置。因此充电电压和电流耦合大量高频分量,在
现场实测数据如图6所示。
用仪表测得的充电电压和电流高频分量
可以明显看到频率为12.5kHz的高频分量,实测电池正极与大地浮置电压有325V,断开电池架接地,电池架与大地间有100多伏浮置电压
。接通电池架与大地,电池架与大地漏电流高达0.11A。按照行业标准(GB13870.1-93《电流通过人体的效应》),50mA的电流就可以致
人死亡。该型号UPS在电池架未与大地短接时,人体触摸到电池架有明显被的感觉。原因是充电回路中高频分量通过人体与大地
形成通路,造成人体触电。同时,此高频谐波严重干扰了外置的UPS电池单体电压监控系统,使电池电压监控测试仪无法正常工作。
简评:上述这两家在钒电池研究中都取得了相应的进展,但是在工业化过程中,产品的稳定性和可靠性是其面临重要的问题,这也是这两家迟迟没有推出正式产品的原因,当然,这也与这两家单位自身的科研性质有关。
北京普能世纪科技有限公司
钒电池技术研究的主要趋势与任务是:针对目标应用的技术要求,进行关键技术攻关,推进产业化应用。由于V(V)离子所具有的特殊氧化性,材料技术成为钒电池发展的关键。
(1)电极材料:要求具有稳定性、大的比表面积和电化学活性。Pt, Au, Ti上镀氧化铱用作电极,稳定性和活性俱佳,但成本过高。聚丙烯腈(PAN)石墨毡的技术性、经济性较好,是钒电池的主流电极材料。而与石墨毡电极配合的集流体,与电解液直接接触,承载较大的电流密度,对导电性和耐腐蚀性要求较高。石墨板作集流体,机械强度低,且易发生溶胀剥层。碳/聚合物导电复合材料具有良好的机械性能和导电性,显示了较好的应用前景,但导电性随使用时间衰减,亟待进一步研究改进。
(2)隔膜材料:Nafion系膜材料的化学稳定性好,但价格昂贵,且水渗透性等性能不够理想。以价格较低廉的国产化商品隔膜进行改性处理,是较可行的技术出路,现已经开发了具有实际意义的技术。
(3)电解液:由VOSO4直接溶解配制,不具经济意义。由V2O3氧化制备的成本亦过高。较实际可行的制备方法主要是基于V2O5的还原溶解,包括化学法和电解法。化学法产率低,所加入的添加剂难以除去,影响电极反应。现行的电解法制备速度和电流效率低,难以适应产业化发展。这两种方法都需要进一步的实用化研究。
钒电池的研发主要分为电堆集成技术、关键材料研发以及电解液制备技术。普能公司经过不断努力,在上述三方面都已取得重大成果,占据了国际领先地位