太阳能发电和风力发电概述

太阳能发电和风力发电概述

太阳能发电和风力发电概述

上海宇帆电气有限公司专业为太阳能发电、风力发电、等各种可再生能源发电系统提供各种完美的工程方案，其产品主要应用于可再生能源离网发供电系统、各类户用电源系统，并可为电网困难地区的通信、交通、路灯照明等提供电力帮助。

案例（以24V蓄电池为例）：

当蓄电池电压≤21V，风能①、太阳能控制器②在不能给蓄电池充电时，备用系统③自动切换，给蓄电池充电，当蓄电池电压≥28V时，备用系统③自动切换回。风能、太阳能控制器优先给蓄电池充电。

一、风力发电机

推荐使用： 二、太阳能控制板

推荐使用：

三、YFG风能、太阳能控制器

控制器(风控制器和太阳能控制器)对所发的电能进行调节和控制，一方面把调整后的能量送往直流负载或交流负载，另一方面把多余的能量送往蓄电池组储存，当所发的电不能满足负载需要时，控制器又把蓄电池的电能送往负载。蓄电池充满电后，控制器要控制蓄电池不被过充。当蓄电池所储存的电能放完时，控制器要控制蓄电池不被过放电，保护蓄电池。控制器的性能不好时，对蓄电池的使用寿命影响很大，并最终影响系统的可靠性。

太阳能控制器特点

1、基本保持蓄电池在满电状态； 2、防止蓄电池过充； 3、防止蓄电池过放；

4、防止蓄电池夜间向太阳能板供电； 5、蓄电池反接保护； 6、太阳能板反接保护；

7、当负载电流超过控制器额定电流时，控制器将转入自保护状态，并自动锁定，液晶显示过载； 8、短路时，控制器进入自保护状态并锁定，液晶或指示灯显示短路；

9、电池电压过低，控制器将自动从系统切断负载，当蓄电池电压上升，负载将自动重启工作； 10、雷击保护；

11、当控制器正常工作时，液晶将每隔5秒显示新的充电电流、放电电流和电池电压； 12、控制器总是计时蓄电池的充电时间和放电时间；

13、当控制器启动时，根据电池电压级别，控制器将自动设置充电关断电压、负载关断电压、负载接通电压，这些数据典型用于标准环境温度25℃；

14、随环境温度变化，控制器将自动补偿充电电压；

15、用户可根据自己需要设置充电开通电压、关断电压，负载开通\\关断电压等参数；

16、为防止蓄电池过放电，控制器将自动控制负载最低关断电压，不低于10V（按每12V蓄电池）或20V（按每24V蓄电池）。如果蓄电池电压低于10V（或20V），控制器将不工作；

17、按下按钮“ * ”超过5秒，可恢复控制器默认设置。 风能控制器特点

1、基本保持蓄电池在满电状态；

2、智能限压限流充电

3、液晶/指示灯显示蓄电池电压和充电电流 4、功率跟踪方式，效率更高； 5、蓄电池开路保护 6、风机失速刹车保护 7、蓄电池反接保护

8、电池电压过低，控制器将自动从系统切断负载，当蓄电池电压上升，负载将自动重启工作； 9、工作环境温度－10℃～+50℃ 相对湿度0～90％ 四、蓄电池组的任务是贮能，以便在夜间或阴雨天保证负载用电。

1、光伏和风力发电对蓄电池的要求

风力发电系统中的蓄电池工作特点是频繁处于充电--放电的反复循环中，如果控制器性能不好，则过充电和深放电现象时有发生，而且有时不能及时补充充电。因此蓄电池工作特性和循环寿命就成为人们最关注的问题。根据风力发电系统中蓄电池的使用特点，具有以下使用特长的蓄电池最适合在风力发电系统中使用：1） 具有深循环放电性能；2） 充放循环寿命长；3） 对过充、过放电耐力强；4） 当电池不能及时补充充电时，能有效抑制小颗粒硫酸铅的生长；5） 富液式电池在静态环境下使用时，电解液不宜产生层化；6） 具有免维护或少维护性能7） 充放电特性对高温不敏感；8） 低温下也具有良好的充电、放电特性；9） 无需初充电操作；10）蓄电池各项性能一致性好，无需均衡充电；11）具有较高的能量效率；12）具有高性能的价格比； 13）具有高的重量比能量和体积比能量。

但目前，要求蓄电池能满足上述全部要求是不切实际的。但每项指标的提高和改进，对边远地区推广、应用风力发电系统，都具有十分重要的意义。

2、蓄电池类型的选择

目前，光伏和风力发电系统地蓄电池使用比较混乱。当前大多数设计人员和用户采用开口式固定型铅酸蓄电池，有的为了减少维护工作量选用密封铅酸蓄电池。但仍有少数用户错误地使用了汽车启动用铅酸蓄电池。由于启动用铅酸蓄电池在设计上主要考虑了汽车、拖拉机启动时所需要的瞬间大电流放电和立即充电的特点，它不适宜深放电。风力发电系统用的储能蓄电池经常是中等或小电流放电，并且在一个无规律，不稳定的条件下充电。此外，太阳能资源丰富的无电地区往往属于干燥性气候，水分蒸发较快，而启动用蓄电池需要经常添加蒸馏水。因此，汽车启动用铅酸蓄电池不适宜在风力发电系统中使用 下面对可供光伏和风电系统选用的蓄电池类型和特点，做一简要介绍。

①风力发电储能用铅酸蓄电池

目前国内一些厂家虽在开发,试制光伏和风力发电储能用铅酸蓄电池方面进行了努力，但技术不够成熟，品种少。因此，目前选用完全适合风力发电用的储能铅酸蓄电池，仍受到一定限制。

②固定型铅酸蓄电池

固定型铅酸蓄电池的优点是:容量大，单位容量价格便宜，使用寿命长，轻度硫酸化可恢复。主要用于通信电源，发电厂和变电所的操作和备用电源。与启动用蓄电池相比固定型蓄电池的性能更贴近风电系统的要求，因此目前在功率大的光伏电站和风电站多数采用固定型(开口式)铅酸蓄电池。开口式铅酸蓄电池的主要缺点是：需要维护，在干燥气候地区经常添加蒸馏水，隔一段时间还要检查和调整电解液密度，此外，开口式电池带液运输时，电解液有溢出的危险。

③阀控密封式铅酸蓄电池

阀控密封式铅酸蓄电池与开口式铅酸蓄电池相比，主要有以下优点和缺点： （1）优点

a, 不需要专门维护 b, 即使倾倒电解液也不会溢出 c, 不向空气中排放氢气和酸雾 d, 安全性能更好 （2）缺点

a, 对过充电敏感，因此对充电控制器性能要求高 b, 当长时间反复过充电后，容易发生电解液干涸及活性物质脱落

c, 较普通开口式铅酸蓄电池价格高（国外产品约高60％－100％，国内产品约高30％－60％。 近年来，国内小功率光伏发电系统和风电系统已经使用了密封式铅酸蓄电池，现在10千瓦级以上的光伏和风力发电也开始选用密封式电池。随着工艺技术的不断提高和生产成本的降低，密封式铅酸蓄电池在风力发电领域的市场将不断扩大。

④碱性蓄电池

目前常见的碱性蓄电池有镉镍电池和铁镍电池。碱性蓄电池（指镉镍蓄电池）与铅酸蓄电池相比，主要有下列优点和缺点： （1）优点

a, 对过充电、过放电的耐受能量强； b, 反复深放电对蓄电池寿命无大的影

响； c, 在大电流和高温条件下，仍具较高的功率； d, 维护简单； e, 循环寿命长。

（2）缺点

a, 内阻大； b, 电动势小，输出电压较低； c, 价格高（约为铅酸蓄电池的3－4倍）。

由以上对各类有缺点的比较可以看出，虽然碱性蓄电池确有许多优点，但从总的性能价格比分析，铅酸蓄电池仍有一定的优势。只有在对储能的可靠性、安全性、机械强度和使用寿命等有较高要求的情况下，才选用碱性蓄电池。

五、KZA智能充电机

产品概述：

KZA系列充电机根据电池充电曲线设计,自动检测电池电压电流,保证电池不过充,不欠充. 本机一键式操作，无需调节，全过程智能控制，使用非常方便。

技术参数：

1、当风能、太阳能控制器在不能给蓄电池充电时，KZA系列充电机自动切换，给蓄电池充电，当蓄电池充满时，KZA系列充电机自动切换回。

2.恒流充电：

当电池电压较低时，以0.1C—0.14C限流恒流充电，避免电池充电初期过流充电造成过充现象和保证充电机的安全使用.时间约6～7H,充电量80%。

3.恒压充电：

当电池电压升高后，自动转为恒压充电,电流自动减小，避免了充电后期电流过大造成电瓶析气失水现象,延长电池寿命。充电电流继续减小到设定值时,黄灯亮,电池基本充足可用. 时间约2H,充电量20%。 4.充电结束：

保持恒压充电，充电电流继续减小,对电池进行维护式充电. 充电电流减小到设定值或充电时间达到设定值时,自动停充,充足红灯亮,时间约2H,充电量10％。 5.均衡充电

均充功能: 提高电压对电池进行均衡充电，可以消除电池的不均衡现象和对陈旧电池以及寒冷季节的电池的补充充电, 建议每月均充一次或根据电池使用说明书进行定期均充。

使用方法: 当电池充电结束后，按一下均充键，均充二小时自动停止充电，可充进8%电量。 六、YFN正弦波逆变器

逆变器负责把直流电转换为交流电，供交流负荷使用。逆变器是光伏风力发电系统的核心部件。由于使用地区相对落后、偏僻，维护困难，为了提高光伏风力发电系统的整体性能，保证电站的长期稳定运行，对逆变器的可靠性提出了很高的要求。另外由于新能源发电成本较高，逆变器的高效运行也显得非常重要。 产品概述：

YFN系列正弦波逆变器由优质工频变压器，进口IGBT或VMOS管，先进的智能微机CPU控制, SPWM脉宽调制线路组成，纯正弦波输出，可带阻容性及电机感性负载，应变快抗干扰，适应性及实用性强，具有交流旁路和自动充电功能，是停电应急及风光配套电源的首选产品。 技术参数：

1.YFN正弦波逆变器把蓄电池的电压12V/24V /48V /96V /110V /220V转化为交流电压110V/220V，供居民使用。（如照明、空调、电视机）

2.逆变切换时间：0.1－1s，可保证电源切换的连续性，但可能会重新启动微机

3.过载保护： 负载过载＜120%时，5秒内自动关机，过载＞120%时1秒内自动关机 4.短路保护： 逆变时如负载有短路状态时，1秒内本机能显示保护并自动关机 5.欠压保护： 每12V电池，10V±0.5自动关机

七、YFK直流稳压电源：

1、 当蓄电池的电压不满足正弦波逆变器的输入电压，可通过YFK直流稳压电源转化为12V/24V/36V/48/给负载供电。 2、输出短路保护