直流系统中蓄电池的作用及充放电试验方案

一、直流系统中蓄电池的作用

在光伏电站的直流系统中，蓄电池组扮演着及其重要和不可或缺的作用。平时电站的直流负荷由直流充电装置带着，并对蓄电池组进行浮充电，蓄电池组处于浮充电备用状态。当交流失电、直流充电装置故障或事故状态时，蓄电池组开始向所有直流负载提供能量，例如继电保护装置及自动装置电源、断路器控制和合闸电源、UPS装置的直流电源、远动及通讯设备的直流电源及事故照明电源等。        

显然，蓄电池组平时在电力系统中只是属于一个备用设备，但在事故状态下，蓄电池组却是直流负荷的唯一供给者，一旦蓄电池出问题，光伏电站发电系统将面临瘫痪甚至发生重大事故，造成重大损失。

二、光伏电站蓄电池的类型

光伏电站一般所使用蓄电池类型为铅酸蓄电池，电池组容量一般为200Ah，有单体12V，18节/组和单体2V，104节/组两种组合形式，一般后者在光伏电站中使用较为广泛。

三、蓄电池的日常维护内容

（1）清除表面尘土；

（2）检查连接处有无松动、发热及腐蚀现象；

（3）检查蓄电池壳体有无渗漏和变形；

（4）检查极柱、安全阀周围有无酸雾逸出；

（5）检查蓄电池组浮充电压是否正常；

（6）检查蓄电池组温度是否正常；

（7）测量单体蓄电池浮充电压是否在2.25±0.03V范围内；

（8）蓄电池组接入2000W左右的直流负载，在10A左右放电电流的情况下，检查单体电池电压是否正常；

（9）投产多年的蓄电池组，如出现个别单体蓄电池内阻增大及性能下降的情况，解决办法是维修激活，即清洗极板、更换电解液和大电流反复充放电；不建议更换个别几块新蓄电池，否则新旧电池内阻不同，会导致整组蓄电池性能不佳，大大减少整组蓄电池的使用寿命。

四、蓄电池的充放电试验

（1）充发电试验的目的

通过对蓄电池组定期进行充放电的试验，可以提高其性能，激发容量，延长使用寿命，及时发现并处理故障电池，防止问题扩大化。

（2）满足定期充放电试验的条件

1、电池搁置不用时间超过三个月；

2、单体电池浮充电压低于2.18V；

3、电池放出15%以上的额定容量；

4、电池浮充电状态运行一年以上；

5、对部分容量低的电池更换后；

6、蓄电池每年应进行一次核对性放电，放出额定容量的40～50%；

7、蓄电池每3年应进行一次容量试验，放出额定容量的80%。

（3）蓄电池充放电试验方案

1、先对蓄电池组进行0.1C10恒流放电，若某一单体电池电压降到1.8V时，终止放电；

2、然后进行0.1C10恒流充电，当平均单体电压上升到2.25—2.35V时，转为浮充状态。

（4）放电电流及时间

1、放电采用电阻恒流法，放电电流不超过10小时率的电流，以电池容量为200Ah为例，放电电流为0.1C10，即20A；   2、放电时间：以放出额定容量的40%计算，t=40%*200/20=4h；   3、放电结束后即进行充电，不能搁置。

（5）直流系统日常运行方式

1、充电机模块与蓄电池并列在直流母线上运行；

2、400V交流电源经充电模块给直流母线上的所有负荷供电，同时对蓄电池浮充电。

（6）充放电试验具体实施步骤

1、将蓄电池放电接口端子通过连接线接至蓄电池放电装置直流输入端子（接线时请注意正负极）。  2、检查充电模块、直流母线电压正常。  3、断开充电屏上的电池开关，停止蓄电池浮充电运行（蓄电池组置为空载状态）。  4、根据直流屏监测装置对直流母线电压及蓄电池组电压、单体蓄电池电压进行检查，并用万用表进行复测校验，做好相关记录。  5、对蓄电池组进行吹扫。  6、合上蓄电池放电开关，蓄电池放电装置直流开关，检查蓄电池放电装置屏幕显示正常，对参数进行设置（放电电流：20A、放电时间：4小时）。检查接线正确、参数设置正常后，按下蓄电池放电装置启动按钮，蓄电池开始放电。

7、恒流放电：在恒流放电过程中每小时详细记录一次放电电流，蓄电池组电压，活化容量，各单体电池的端电压（直流监测装置或万用表测量），单体电池外壳温度。如在放电过程中发现某一单体电池电压降到1.8V（终止电压）时，电压小于1.8V的电池，被视为容量欠缺，停止放电，记录放电时间，放电终了电池组电压，核对容量。

8、放电结束后，断开蓄电池放电开关，拆除负载线。  9、合上充电屏上的电池开关，对蓄电池开始充电。

10、恒压充电：恒压均充（限流）：环境温度为25℃时，单体电池的充电电压为2.35V，电池组均充电压为2.35V×104=244.4V，充电电流不作规定，但限制为I≤30A（1.5×20=30）。若电池性能良好，充电电流应在20A左右。

11、充电过程中，每小时记录一次充电电压、充电电流，电池组电压，各单体电池的端电压，并且检查每个蓄电池的外观有无异常。

12、浮充电：随着时间的推移，均衡充电电流逐渐减小。当均充电流≤2A（0.01C10） 时，应自动转为浮充状态。至此，为活化蓄电池而进行的定期充放电结束。

13、自动转为浮充后，再次记录一次充电电压、充电电流，电池组电压，各单体电池的端电压，单体电池外壳温度。

（7）试验实施注意事项：

1、电池活化过程中必须有专人记录抄表，充放电过程中必须有专人监护；

2、在电池充放电过程中，蓄电池室门窗尽量保持打开保持通风；

3、在电池充放电过程中，现场严禁烟火，试验现场需放置灭火器

编辑：黄飞