太阳能电池板电池的品种和选择

什么是胶体电池，它的设计、特点、使用寿命

凝胶电池是一种铅酸电源，其中电解质在极板之间处于吸收的凝胶状状态。凝胶技术意味着这种电源的完全密封和免维护，其工作原理与其他类型的电池没有什么不同。

凝胶电池设计

在传统的铅酸电池中，电解液是蒸馏水和硫酸的混合物。凝胶技术的不同之处在于电池中的酸溶液是凝胶形式的。这种电解质结构是通过向组合物中添加有机硅填料来实现的，这会使混合物变稠。

几个相互连接的高强度塑料圆柱块形成凝胶电源的主体。

电源的主要组成部分：

• 正负极；
• 多孔隔板；
• 电解质；
• 阀门；
• 终端；
• 框架。

凝胶电源的工作原理类似于传统铅酸电池中的这个过程——充电的电源会释放电荷。在此过程中，电压下降，电解质的密度降低。

凝胶电池的特性

在选择新的凝胶电源时，需要注意以下参数：

• 容量 - 以安培/小时为单位。显示电源可以提供 1A 电流的时间。
• 最大充电电流——电池充电时允许的最大电流值。
• 最大放电电流，又称启动电流，表示电池可以提供30秒的最大电流值。
• 端子处的工作电压为 12V。
• 电源的重量取决于其容量，从 8.2 kg (26 Ah) 到 52 kg (260 Ah) 不等。

凝胶电池标记

选择新电源的一个重要参数是其生产日期。此信息的格式取决于制造商。让我们看一下主要的例子：

1. Optima：塑料上印有数字：第一个是年份，第二个是发行日期。例如：3118 表示 2013 年第 118 天。在某些型号上，生产日期可以在贴纸上找到：顶行是月份，底行是年份。

1. Delta：在带有一组数字和字母的贴纸上，我们对前四个字符感兴趣。第一个（字母）是从 2011 年开始的年份（A）。

第二个（字母）是从一月（A）开始的月份。

第三个和第四个（数字）是月份中的日期

1. Varta：生产代码中，第四位为发行年份，第五、六位为月份（1月17日、2月18日、3月19日、4月20日、5月53日、6月54日、7月55日、8月56日、57日—— 9 月、58 日至 10 月、59 日至 11 月、60 日至 12 月）。

胶体电池的使用寿命

制造商报告的凝胶电池的使用寿命约为10年。然而，应该理解，它可以根据操作条件而变化。

温度太低（低于-30°C）和太高（高于+50°C）会降低凝胶电池的使用寿命。这是因为在这样的条件下，电源的电化学活性要么降低要么提高。应该注意的是，温度升高会加速板的腐蚀。电池持续充电不足也会导致电池寿命缩短。但是，过度充电会对使用寿命产生负面影响。

为了尽可能长时间地使用凝胶电源，建议避免深度放电，并将电池短时间存放在温度范围为 -35 °C 至 +50 °C 的干燥房间内。

计算所需电池容量

电池的容量是根据电池不充电的预期寿命和电器的总耗电量来计算的。

电器在时间间隔内的平均功率可以计算如下：

P = P1 * (T1 / T2),

在哪里：

• P1——设备铭牌功率；
• T1——设备运行时间；
• T2 是总估计时间。

几乎在整个俄罗斯，由于天气恶劣，太阳能电池板会在很长一段时间内无法工作。

一年只为满负荷安装几次大型电池阵列是不经济的。因此，设备仅在放电时工作的时间间隔的选择必须以平均值为基础。

太阳能电池板产生的能量取决于云的密度。如果该地区多云天气并不少见，那么在计算电池组体积时必须考虑输入功率不足

在长期无法使用太阳能电池板的情况下，有必要使用另一个发电系统，例如基于柴油或燃气发电机。

一个 100% 充电的电池可以提供电力，直到它完全放电，可以使用以下公式计算：

P = U x I

在哪里：

• U——电压；
• I——电流强度。

所以， 一节带电压参数的电池 12 伏和 200 安的电流，可产生 2400 瓦（2.4 千瓦）。要计算几个电池的总功率，必须将每个电池获得的值相加。

出售的电池具有高额定功率，但价格昂贵。有时购买几个带有连接电缆的普通设备要便宜得多

得到的结果必须乘以几个缩减因子：

• 逆变器效率。通过适当匹配逆变器输入的电压和功率，将达到 0.92 至 0.96 的最大值。
• 电力电缆的效率。有必要尽量减少连接电池的电线长度和与逆变器的距离，以降低电阻。在实践中，该指标的值是从 0.98 到 0.99。
• 电池允许的最小放电量。对于任何电池，都有一个较低的充电限制，超过该限制，设备的寿命就会大大缩短。通常，控制器设置为 15% 的最小充电值，因此系数约为 0.85。
• 更换电池前允许的最大容量损失。随着时间的推移，设备会发生老化，其内部电阻会增加，从而导致其容量不可逆转地下降。使用剩余容量低于70%的设备是无利可图的，因此该指标的值应取0.7。

因此，计算新电池所需容量时的积分系数值将大约等于 0.8，而对于旧电池，在它们被注销之前 - 0.55。

要为房屋提供充放电周期为 1 天的电力，需要 12 节电池。当 6 个设备的一个区块放电时，第二个区块将被充电

电池类型

几乎任何电池都可用于太阳能电池板。但最主要的是它可以工作很长时间。电池的功能取决于制造类型和材料。

储能装置的主要类型：

1. 锂。
2. 铅酸。
3. 碱性。
4. 凝胶。
5. 股东周年大会
6. 胶状镍镉。
7. OPZS。

锂

能量在锂离子与金属分子反应的那一刻出现在其中。金属是附加成分。

这些类型的电池能够以大容量快速充电。这些电池重量轻，尺寸紧凑。此外，它们的成本相当高。因此，它们几乎从未用于太阳能。它们的工作量是凝胶的 2 倍。但如果费用超过 45%，则服务更少。正是在这一点上，他们能够将容器的体积保持在所需的水平。

这种电池在小电压范围内工作。这种设备的一个显着缺点是容量随时间下降。这并不取决于遵守所有技术规则。

铅酸

在开发阶段，它们配备了几个用于电解液和水溶液的隔间。铅电极和各种杂质浸在这种混合物中。多亏了这一点，电池被证明是耐腐蚀的。

这样的设备不能长时间工作。这是由于放电速度。

碱性

这些电池的电解质含量低。他们的化学物质不能溶解在其中。他们甚至没有互相反应。

碱性（碱性）电池可以使用很长时间。它们对电涌有很好的抵抗力。与凝胶电池不同，这些电池能够在低温下稳定工作。在寒冷的情况下，他们能够长时间工作。

它们必须以 100% 排放的状态储存。这是必要的，以免在未来充电期间失去容量。此功能会严重破坏太阳能发电厂的运行。

凝胶

这种类型之所以有这样的名称，是因为其中的电解质以凝胶的形式存在。由于晶格层，它实际上不流动。

这种太阳能电池可以使用很长时间，可以多次充电。抗机械损伤。各种裂缝都不会干扰其功能。

它可以在低至-50度的低温下运行，并且容量不降低。长时间不活动后，凝胶电池不会失去其特性。

如果此电池要在冷藏室中使用，则应进行绝缘处理。在任何情况下都不应超过充电水平。否则，它可能会爆炸或失败。此外，它们对电涌高度敏感。

股东周年大会

事实上，它们属于铅酸类型。但有一点不同——这是里面的玻璃纤维，它在电解液中。酸充满了这种材料的层。这使她有可能不传播。这一切都表明，这样的太阳能电池可以放置在任何位置。

这些电池容量大，使用寿命长，可充电多达 500 或 1000 次。这完全取决于制造商。但是，尽管有所有优点，但也有一个明显的缺点。它们对大电流很敏感。这可以使身体膨胀。

铸造镍镉电池

它们是碱性的，需要填充电解质。与果冻填充电池不同，它们更安全。它们的成本不高，而且功率保持得很好。能够承受多次充放电循环。

使用寿命很短。使用时间越长，容量就越小。

汽车电池

这些设备在省钱方面非常有利可图。制作自己的太阳能发电厂的人最常使用它们。

这些电池的缺点是快速磨损和频繁更换。因此，它们可以在短时间内用于低功率太阳能模块。

电池对比表：

	引领汽车	领导年度股东大会/凝胶	铅 OPzS	铅 OPzV	锂离子锂离子	钛酸锂 LTO	磷酸铁锂 LiFePO4
优点	初期投资低。	密封。不排放气体	服务的可能性。铅电池性能良好。	密封。不排放气体。铅电池性能良好。	能量密度最高。重量和体积小。使用寿命长。	最长的使用寿命。可以用大电流进行充电和放电。完全安全	高能量密度。使用寿命长。充放电电流大。完全安全。
缺点	使用寿命短。放出气体。充电慢。它们不能长时间提供高电流。非线性位特性。	持续循环，使用寿命短。充电慢。不能提供大电流。大放电时可拆卸电容小	高价。充电慢。无法提供长期大电流。大电流放电时可拆卸电容小。	高价。充电慢。无法提供长期大电流。大电流放电时可拆卸电容小。	损坏或不正常操作会产生危险，释放大量气体和易燃物。不能在没有平衡和保护系统的情况下使用。	最大的初始投资。不能在没有平衡系统的情况下使用。	初期投资高。不能在没有平衡系统的情况下使用。
额定电压 1pc, V	12	12	2	2	3,7	2,3	3,2
获得 12V 的串联数量	1	1	6	6	4	6	4
比重，W * h in 1 kg	45	40	33	33	205	73	95
价格为 1000 W*h，擦（2019 年）	7000	14000	16000	20000	14000	33000	16000
循环次数，放电 30%	750	1400	3000	5000	9000	25000	10000
循环次数，放电时 70%	200	500	1700	1800	5000	20000	5000
循环次数，放电 80% 时	150	350	1300	1500	2000	16000	3000
1个周期的价格，放电30%，擦	9,3	10	5,3	4	1,6	1,3	1,6
1个周期的价格，放电70%，擦	35	28	9,4	11,1	2,8	1,7	3,2
1个周期的价格，放电80%，擦	46,7	40	12,3	13,3	7	2,1	5,3

基于以上所有论点和对比分析，我们可以得出结论，锂电池几乎在所有方面都优于“铅”电池。但是你应该选择主要的三种锂电池中的哪一种呢？

我们认为，目前最好为太阳能发电厂购买磷酸铁锂电池，它们具有出色的技术特性，使用寿命长，并且与传统的锂离子电池不同，完全安全。此外，它们的成本比钛酸锂电池低 2 倍，尽管 LTO 在运行过程中更有利可图，但在中国购买从电动汽车上拆下来的翻新旧 LTO 电池的可能性很大。

因此，在大多数情况下，使用 LiFePO4 技术的电池会更可取。

拿哪些？

事实上，电池是一般替代能源发展的主要刹车，它的弱侧。现代技术并没有使电池更小、更轻、更便宜。太阳能发电系统中使用的电池有两种：

• 酸;
• 凝胶。

价格和内部结构有区别，但最大的区别在于效率。凝胶电池可以更好地耐受深度放电，这是它的正常操作模式。凝胶电池的缺点包括在零下温度下的低启动电流，尽管在家用电源系统的使用条件下不需要这种电流。此外，凝胶电池要贵得多。

寿命

在大多数家用太阳能电池板的情况下，电池子系​​统的周期为一天。当您在此模式下操作时，电池在相同体积内积累能量的能力将会降低。相信到电池寿命结束时，电池的剩余容量应该是标称的80%。

鉴于此功能，计算在带有太阳能电池板的系统中选择某些电池的经济可行性非常简单。

放电深度对使用寿命（周期）的影响

温度对使用寿命的影响（年）

电池的种类和特点

启动电池

只有安装电池的地方通风良好，才值得选择这个品种。这种类型的电池设计为太阳能发电厂的一部分，具有相当高的自放电率。它们用于太阳能电池被迫在困难条件下工作的情况。

涂片电池

在无法对系统进行持续维护的情况下，此类设备可以称为最佳选择。此外，如果安装在通风不良的房间，胶体电池是必不可少的。然而，这样的储能设备不能称为预算选项。此外，这种电池的运行时间相对较短。这些元素的积极品质可以称为电能的小损失，这将显着延长车站在夜间和多云天气的运行。

AGM 电池

AGM电池的结构

这些电能存储设备的运行基础是吸收性玻璃垫。在玻璃垫之间有一种处于束缚态的电解质。您可以在任何位置将电池用于其预期目的。这种电池的成本相对较低，而且充电水平相当高。

该电池的使用寿命约为五年。此外，AGM型电池的显着特点是：能够在充满电的状态下移动，能够承受长达八百次的完全充放电循环，体积相对较小，充电速度快（大约七次和一次）。半小时）。

这种电池在十五到二十五度的温度范围内工作。然而，这些电池不能很好地耐受部分充电。

凝胶电池

该电池中的电解质具有果冻稠度。这种电池的设计对充电和放电具有很强的抵抗力。他们不需要大量的维护活动。这种元件的成本相对较低。能量损失也不显着。

富液 (OPzS) 电池

这些电池中的电解质处于液态。他们不需要经常维护。在大多数情况下，每年大约需要检查一次电解液液位。这种电能存储设备被设计为以低电流放电，并且可以承受大量的完全充电和放电循环。

然而，此类设备的成本相当高，因此建议将它们用于将太阳能转化为电能的强大发电厂中。

选择时要注意什么

功率、LED数量

一个非常重要的参数。照明水平，灯的亮度，它们的数量，它们之间的距离取决于它。功率通常以瓦特为单位。通常，购买者最好想象更熟悉的白炽灯的功率。因此，有与 LED 灯和白炽灯功率类似的表格。

根据这样的表格，不难估计需要多少功率的 LED 灯才能产生背光或完整的照明。

防护等级 IP

标示在所有电器上。第一个数字显示如何保护灯具免受灰尘、固体颗粒的渗透。第二个标记了防潮、防溅、防喷水的防护等级。

为了安全操作，必须保护外壳和电池免受灰尘和湿气的影响。对于室外安装，建议防护等级至少为 IP44。越高，越安全。对于喷泉灯，IP 至少为 67。

玻璃类型

取决于气候，日照量。对于太阳是天空中常客的南方地区，可以选择光滑玻璃的面板。

如果天气多云，则应选择反光玻璃。它将允许您最大限度地利用散射的阳光为电池充电。

钢化玻璃建议用于公共空间，以保护面板免受损坏。

夹具中的硅类型

取决于使用情况。更昂贵的多晶、单晶适合全年使用。对于乡村夏季使用，多晶就足够了。

如果可以安装大面积的太阳能电池板，那么可以使用薄膜太阳能电池板。它们价格低廉，产生相当便宜的能源。

专家一致认为 太阳能电池板的特性 更多地取决于制造质量而不是类型

选择可靠的产品最好注意制造商的声誉。匈牙利公司 Novotech、奥地利 Globo Lighting 等已经证明自己很好。

电池类型和容量

一块容量为 600-700 mAh 的标准充电电池足够夜间工作 8-10 小时。根据您的特定照明需求，您可以选择更小和更大的电池。

为此，请注意电池充满电时灯的工作时间。对于整夜照明，最好选择电压至少为 3 V 的电池

电池的类型对灯的特性没有影响：两种类型的特点都是在 -50⁰С 到 +50⁰С 的温度下稳定运行。镍金属氢化物价格更高，但使用寿命更长。镍镉电池的成分中含有对环境有毒的镉，因此可能难以处理。

控制器质量和附加选项

灯具的使用寿命、自主性和其他特性取决于控制器。其他设备，例如运动传感器、照片继电器，让您无需考虑打开和关闭灯。

外观、安装方式

设计对于装饰该区域很重要。

根据用途选择安装方法。对于花园灯，一条腿插在地上就足够了。更“严肃”的照明灯具需要吊装或高支撑。

如何计算电池参数

电池占整个太阳能系统成本的很大一部分。首先，这是由于它们在运行过程中定期更换。这些设备具有不同的容量和使用寿命，因此价格差异很大。有一个特定的程序可以确定家庭太阳能电池的计算，每个人都在此基础上决定购买特定的电池型号。

任何电池的主要参数都是容量和充放电循环次数。以常规酸电池为例，电压为12V，容量为100Ah，可进行示意性计算。需要计算一次可能累积的能量以及构成电池寿命的 1000 次循环释放的相同能量的量。所有计算均在考虑遵守规则和操作标准的情况下进行。例如，温度升高会缩短器件的寿命，降低会导致容量下降。

那么，一个电池可以充满多少能量然后完全放电。为获得结果，将 100 A * h 的容量乘以 12 V 的平均电压值。最终数字将是 1200 W * h 或 1.2 kW * h。然而，在实践中，电池的完全耗尽被认为是初始容量余额的 40%。在这种情况下，整个运行期间的平均容量指标不会是 100 A * h，而只是 70。因此，真正的电力供应是：70 A * h x 12 V = 840 W * h 或 0.84 kW * H。

电池的说明表明不希望将其放电超过总容量的 20%。也就是说，在晚上，只能从电池中取出 0.164 kWh 而不会产生任何后果。电池正常放电应在 20 小时内发生。如果这个过程在大电流的影响下发生，那么电容会进一步降低。因此，最佳放电电流为 5 A，电池输出功率为 60 W。如果您需要解决问题，如何计算增加值的功率，在这种情况下电池数量增加或现有设备的操作模式发生变化。

确保操作模式与充电和放电控制器的正确设置非常重要。当达到一定的充电电压时，进行关机，否则电解液将开始沸腾并强烈蒸发。同样，当电池放电至 80% 时，消费者会关闭电源。遵守操作模式和制造商的建议可显着延长电池的使用寿命。

电池的主要特点

在太阳能系统的电池中，有必要执行逆向化学过程。并非每块电池都可以进行多次充电和深度放电。合适电池的主要特点是：

• 容量;
• 设备类型;
• 自放电；
• 能量密度;
• 温度范围；
• 大气模式。

为太阳能系统购买电池时，应特别注意化学成分和容量，一定要注意输出电压。您应该选择一个方便的地方安装和维护电池

您应该选择一个方便的地方安装和维护电池

胶体电池的高级选项能够无痛退出完全充电放电状态，循环服务达到五年。由于电极表面的电解质密集填充，因此排除了腐蚀。高品质电池的自放电率低，能够在极端温度条件下运行。

如何选择太阳能电池板的电池？

当然，太阳能电池板的电池选择取决于系统的配置。但是，有一些原则可以为您指明正确的方向。首先，在大多数情况下，您不应优先选择 AGM 电池。它们的循环寿命往往显着降低，深度放电的能力更差，进一步缩短了它们的使用寿命。但是，也有例外。此外，根据系统的循环性（即切换到电池操作的频率）、其内部参数，确定选择一种或另一种技术的经济可行性。

选择电池时，应考虑一些特性：电池应使用多长时间，应提供多少电量。以下是用于比较不同解决方案的最重要标准。

什么电池最适合太阳能电池板？

在工业固定电池的经典解决方案中，有几种技术可以满足与太阳能电池板配对的要求。表中给出了一个小的对比分析：

管状板凝胶 (OPzV)	长达 20 年	高达 3000	不需要
带扩散板的凝胶	长达 15 年	2000年前	不需要
磷酸铁锂 (LiFePO4)	长达 25 年	高达 5000	不需要
镍镉	长达 25 年	高达 3000	可能需要加水

凝胶铅酸电池 - 最适合密封（免维护）中的循环操作模式和长期放电。管板电池满足更严格的质量和可靠性要求，因此更常用于大中型工业太阳能发电厂。普通板是一种更简单的技术，然而，由于它们的简单性和成本较低，因此，这种电池通常可以与低功率太阳能电池板搭配使用。

在磷酸铁锂电池中 磷酸铁用于提高安全性和热性能，同时实现较长的循环寿命。由于这些电池发热量低，不需要通风或冷却，无需特殊设备即可作为太阳能发电厂的一部分安装在普通建筑物中。

镍镉电池 具有简单可靠的设计。由于其高效率、坚固性和在极端温度下运行的能力，广泛用于世界各地的大型太阳能发电厂。这些电池适用于可靠性是关键因素的苛刻应用。他们可以在没有定期维护的情况下进行，但需要额外的通风。

太阳能电池选择标准

每个想要用太阳能电池板为房屋供电的人都想知道哪种电池是创建太阳能发电厂的最佳和最合适的选择。我们将帮助您确定在这种情况下选择哪种电池。

选择电池型号时，必须以这些特性与使用条件的比例为指导

下面介绍购买时要注意的参数。

1. “充放电”循环的资源。该特性表明电池的大致寿命。
2. 充电和放电过程速度的指标。该指标也会影响设备的使用寿命。
3. 设备的自放电率。它还会影响电池寿命。
4. 电池容量。此参数有助于确定设备可以运行的功率。
5. 充放电时电流的最大值。充电值决定了设备可以接受多少电流。放电值决定了设备在不影响性能的情况下可以提供多少电流。
6. 设备的重量和尺寸。这些参数是绘制电池连接图以及确定其位置所必需的。
7. 电池使用条款。由于不同的模型在不同的温度条件下运行，因此应考虑到这一点。
8. 服务。说明应说明每个特定型号需要哪些维护措施。但这不是可能影响您选择的主要参数。

为了太阳能发电厂的全部功能，应考虑该系统所有组件的技术特性。我们希望以上信息能帮助您为您的太阳能系统选择合适的电池。