遵義大力神EPS電源蓄電池
大力神蓄電池使用:1)檢查蓄電池在支架上的固定螺栓是否擰緊,安裝不牢靠會因行車震動而引起殼體損壞。另外不要將金屬物放在蓄電池上以防短路。
2)時常查看極柱和接線頭連接得是否可靠,為防止接線柱氧化可以涂抹凡士林等保護(hù)劑。
3)不可用直接打火(短路試驗)的方法檢查蓄電池的電量這樣會對蓄電池造成損害。
4)普通鉛酸蓄電池要注意定期添加蒸餾水,干荷蓄電池在使用之前好適當(dāng)充電。至于可加水的免維護(hù)蓄電池并不是不能維護(hù)適當(dāng)查看必要時補(bǔ)充蒸餾水有助于延長使用壽命。
5)蓄電池蓋上的氣孔應(yīng)通暢。蓄電池在充電時會產(chǎn)生大量氣泡若通氣孔被堵塞使氣體不能逸出當(dāng)壓力增大到一定的程度后就會造成蓄電池殼體炸裂。
6)在蓄電池極柱和蓋的周圍常會有黃白色的糊狀物,這是因為硫酸腐蝕了根柱、線卡、固定架等造成的。這些物質(zhì)的電阻很大,要及時清除。
7)當(dāng)需要用兩塊蓄電池串聯(lián)使用時蓄電池的容量好相等。否則會影響蓄電池的使用壽命。免維護(hù)蓄電池從出廠到使用可以存放10個月,其電壓與電容保持不變,質(zhì)量差的在出廠后的3個月左右電壓和電容就會下降。在購買時選離生產(chǎn)日期有3個月的,當(dāng)場就可以檢查電池的電壓和電容是否達(dá)到說明書上的要求,若電壓和電容都有下降的情況則說明它里面的材質(zhì)不好,那么電池的質(zhì)量肯定也不行,有可能是加水電池經(jīng)過經(jīng)銷商充電后偽裝而成的。
8) 閥控鉛酸蓄電池不污染設(shè)備和環(huán)境,可與微機(jī)繼電保護(hù)等控制保護(hù)裝置同室使用,不需專設(shè)蓄電池室,可采用多層次迭放,占地面積小,節(jié)約工程投資。另外,由于采用特殊的鉛基合金緊裝配,避免了活性物質(zhì)的脫落;采用合理的設(shè)計結(jié)構(gòu),使蓄電池有較長的使用壽命
大力神太陽能蓄電池是由正負(fù)極板、隔板、殼體、電解液和接線樁頭等組成,其放電的化學(xué)反應(yīng)是依靠正極板活性物質(zhì)(二氧化鉛和鉛)和負(fù)極板活性物質(zhì)(海綿狀純鉛)在電解液(稀硫酸溶液)的作用下進(jìn)行,其中極板的柵架,傳統(tǒng)蓄電池用鉛銻合金制造,免維護(hù)蓄電池是用鉛鈣合金制造,前者用銻,后者用鈣,這是兩者的根本區(qū)別點(diǎn)。
2、用鈣代替銻,就可以改變完全充電后的蓄電池的反電動勢,減少過充電流,液體氣化速度減低,從而減低了電解液的損失。 由于免維護(hù)蓄電池采用鉛鈣合金柵架,充電時產(chǎn)生的水分解量少,水份蒸發(fā)量低,加上外殼采用密封結(jié)構(gòu),釋放出來的硫酸氣體也很少,所以它與傳統(tǒng)蓄電池相比,具有不需添加任何液體,對接線樁頭、電線腐蝕少,抗過充電能力強(qiáng),起動電流大,電量儲存時間長等優(yōu)點(diǎn)。
3、免維護(hù)蓄電池因其在正常充電電壓下,電解液僅產(chǎn)生少量的氣體,極板有很強(qiáng)的抗過充電能力,而且具有內(nèi)阻小、低溫起動性能好、比常規(guī)蓄電池使用壽命長等特點(diǎn),因而在整個使用期間不需添加蒸餾水,在充電系正常情況下,不需從拆下進(jìn)行補(bǔ)充充電。但在保養(yǎng)時應(yīng)對其電解液的比重進(jìn)行檢查。
4、免維護(hù)蓄電池在蓋上設(shè)有一個孔形液體(溫度補(bǔ)償型)比重計,它會根據(jù)電解液比重的變化而改變顏色?梢灾甘拘铍姵氐拇娣烹姞顟B(tài)和電解液液位的高度。當(dāng)比重計的指示眼呈綠色時,表明充電已足,蓄電池正常;當(dāng)指示眼綠點(diǎn)很少或為黑色,表明蓄電池需要充電;當(dāng)指示眼顯示淡黃色,表明蓄電池內(nèi)部有故障,需要修理或進(jìn)行更換。
5、免維護(hù)蓄電池也可以進(jìn)行補(bǔ)充充電,充電方式與普通蓄電池的充電方法基本一樣。充電時每單格電壓應(yīng)限制在2.3-2.4V間。注意使用常規(guī)充電方法充電會消耗較多的水,充電時充電電流應(yīng)稍小些(5A以下)。不能進(jìn)行快速充電,否則,蓄電池可能會發(fā)生爆炸,導(dǎo)致傷人。當(dāng)免維護(hù)蓄電池的比重計,顯示為淡黃色或紅色時,說明該蓄電池已接近報廢,即使再充電,使用壽命也不長。此時的充電只能做為救急的權(quán)宜之計。
6、對免維護(hù)蓄電池可用具有電流-電壓特性的充電設(shè)備進(jìn)行充電。該設(shè)備即可保證充足電,又可避免過充電而消耗較多的水。 一般這類免維護(hù)電池從出廠到使用可以存放10個月,其電壓與電容保持不變,質(zhì)量差的在出廠后的3個月左右電壓和電容就會下降。在購買時選離生產(chǎn)日期有3個月的,當(dāng)場就可以檢查電池的電壓和電容是否達(dá)到說明書上的要求,若電壓和電容都有下降的情況則說明它里面的材質(zhì)不好,那么電池的質(zhì)量肯定也不行,有可能是加水電池經(jīng)過經(jīng)銷商充電后偽裝而成的。
7、蓄電池的正確使用和維護(hù) 免維護(hù)蓄電池也可以進(jìn)行補(bǔ)充充電,充電方式與普通蓄電池的充電方法基本一樣。充電時每單格電壓應(yīng)限制在2.3-2.4V間。注意使用常規(guī)充電方法充電會消耗較多的水,充電時充電電流應(yīng)稍小些(5A以下)。不能進(jìn)行快速充電,否則,蓄電池可能會發(fā)生爆炸,導(dǎo)致傷人。

1 引言
目前,在各種光伏電站中,普遍采用太陽電池來收集太陽能并將它儲存于蓄電池中以便在需要時再逆變成220V/50Hz交流電供給用戶使用。然而,在利用太陽電池對蓄電池充電的過程中,由于太陽電池輸出特性的非線性,太陽電池工作點(diǎn)并不是時刻處于最大功率點(diǎn)附近,從而造成太陽電池能量的浪費(fèi)。本課題所研制的新型太陽能充電器根據(jù)太陽電池的工作特性——輸出最大功率點(diǎn)處的電壓值在不同日照下基本不變,采用恒壓跟蹤(CVT)方式實現(xiàn)了對太陽電池的最大功率跟蹤,有效地提高了太陽電池的工作效率,同時也改善了整個系統(tǒng)的工作性能。
2 系統(tǒng)主電路
系統(tǒng)的主電路如圖1所示。
由圖1可知,主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為Buck型變換器,利用脈沖寬度控制芯片TL494的輸出脈沖來控制主電路功率器件(IGBT)的占空比,以改變對蓄電池的充電電流,由此實現(xiàn)太陽電池的恒壓跟蹤,使太陽電池的輸出功率接近最大功率。同時,通過主電路來完成對蓄電池電壓、充電電流和太陽電池電壓的采集,以便控制電路實現(xiàn)各種跟蹤和保護(hù)功能。
3 太陽電池的工作特性
圖2為太陽電池的工作特性曲線圖。由圖可知,太陽電池的工作特性為一組非線性曲線,A、B、C、D、E點(diǎn)為不同日照下的最大輸出功率點(diǎn),并且對應(yīng)輸出最大功率點(diǎn)處的電壓值在不同日照下基本不變,根據(jù)這一特點(diǎn),采用恒壓跟蹤方式,利用簡單的硬件電路基本上就可以實現(xiàn)太陽電池的輸出功率為最大;同時,由圖2又可知,當(dāng)蓄電池過充時只要使太陽電池工作于開路狀態(tài)就可以實現(xiàn)過充保護(hù)。
4 系統(tǒng)的控制原理
4.1 系統(tǒng)控制框圖
系統(tǒng)的控制框圖如圖3所示。
由圖3可知,本系統(tǒng)采用了經(jīng)典控制理論中的雙閉環(huán)控制方式,其中電流環(huán)為內(nèi)環(huán),電壓環(huán)為外環(huán),電壓環(huán)的輸出為電流環(huán)的給定;并且電壓環(huán)又包含了由蓄電池電壓構(gòu)成的電路和太陽電池電壓構(gòu)成的電路,兩個電路分別在電路工作的各個階段起著相應(yīng)的調(diào)節(jié)作用。
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4.2 系統(tǒng)的工作過程分析
在充電階段,蓄電池電壓構(gòu)成的電路不起作用,電壓環(huán)僅由太陽電池電壓構(gòu)成的電路組成,此時,電壓環(huán)的輸出為電流環(huán)的給定,通過檢測主電路中蓄電池的的充電電流和給定電流相比較來改變TL494的輸出脈沖寬度,使太陽電池電壓緊緊跟蹤給定電壓,具體表現(xiàn)為:當(dāng)太陽電池電壓大于給定電壓時,偏差信號經(jīng)過PI調(diào)節(jié)后改變給定電流使加到TL494的電流輸入端信號變大,TL494輸出脈沖寬度增加,經(jīng)驅(qū)動電路放大整形以驅(qū)動功率器件,使其導(dǎo)通占空比增加,蓄電池充電電流變大,由圖2可知,太陽電池電壓下降,電路達(dá)到穩(wěn)態(tài)時,太陽電池電壓等于給定電壓,電流環(huán)的給定亦為穩(wěn)定值,蓄電池的的充電電流等于給定電流;反之,當(dāng)太陽電池電壓小于給定電壓時,TL494輸出脈沖寬度減小,經(jīng)驅(qū)動電路放大整形以驅(qū)動功率器件,使其導(dǎo)通占空比減小,蓄電池充電電流變小,太陽電池工作電壓增加,電路達(dá)到穩(wěn)態(tài)時太陽電池電壓等于給定電壓。
在過充電階段,兩個電路均起作用,電壓環(huán)由太陽電池電壓構(gòu)成的電路和蓄電池電壓構(gòu)成的電路組成,此時,蓄電池電壓和給定太陽電池工作電壓之和大于太陽電池實際工作電壓,偏差信號經(jīng)過PI調(diào)節(jié)后加到TL494的電流輸入端,使TL494輸出脈沖寬度減小,蓄電池充電電流變小,由圖2可知,太陽電池實際工作電壓漸漸增大,直到穩(wěn)態(tài)時,太陽電池工作于開路狀態(tài),蓄電池充電電流為零,從而實現(xiàn)了過充保護(hù)。
5 脈沖寬度調(diào)制芯片TL494及其應(yīng)用
5.1 脈沖寬度調(diào)制芯片TL494的結(jié)構(gòu)
TL494是美國德州儀器公司的產(chǎn)品,其價格便宜,容易購得,并且在其內(nèi)部同時解決了電流調(diào)節(jié)器、脈寬調(diào)制和最大電流限制,芯片內(nèi)還設(shè)置了一些附加監(jiān)控保護(hù)功能,使得芯片具有較強(qiáng)的抗干擾能力和較高的可靠性,用此芯片構(gòu)成的控制系統(tǒng)外接元器件較少,結(jié)構(gòu)簡單。圖4為該芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
由圖4可知,TL494由一個振蕩器、兩個比較器、兩個誤差放大器、一個觸發(fā)器、雙與門和雙或非門、一個+5V基準(zhǔn)電壓源、兩個NPN輸出晶體管等組成。腳6和腳5外接電阻Rt和Ct確定了振蕩器產(chǎn)生鋸齒波的頻率foscfosc=1/(RtCt)
輸出調(diào)制脈沖的寬度是由電容Ct端的正向鋸齒波和腳3、4輸入的兩個控制信號綜合比較后確定的。腳13用來控制輸出模式。腳4為死區(qū)時間控制端。腳1、腳16和腳2、腳15分別為兩個誤差放大器的同相和非同相輸入端,可以分別接至給定信號和反饋信號,用作電壓和電流調(diào)節(jié)器,完成系統(tǒng)的閉環(huán)控制,或者用作過流、過壓、欠壓和過熱等比較器,實現(xiàn)保護(hù)功能。腳14為基準(zhǔn)電壓端,可為上述調(diào)節(jié)器和比較器提供參考基準(zhǔn)。
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