【深度解析】鉛酸蓄電池技術引數解釋與系統配置
蓄電池是儲能電站最重要的裝置之一，成本佔了系統80%左右，蓄電池的技術引數對系統設計非常重要，下面以鉛炭鉛酸蓄電池為例，解釋蓄電池的關鍵引數如容量、放電深度、迴圈次數等等。在蓄電池和逆變器選型設計時，要注意蓄電池的最大充放電電流。鋰電池和鉛酸蓄電池的引數有所不同，下篇文章再討論。
鉛酸蓄電池關鍵技術引數
1電池容量
電池的容量由電池內活性物質的數量決定，通常用安時Ah或者毫安時mAh來表示。例如標稱容量250Ah（10hr，1。80V/單體，25℃），指在25℃時，10小時以25A的電流放電，使單個電池電壓降到1。80V所放出容量。
2額定電壓
電池正負極之間的電勢差稱為電池的額定電壓。常見的鉛酸蓄電池額定電壓是2V、6V、12V三種，單體的鉛酸蓄電池是2V，12V的蓄電池是由6個單體的電池串聯而成的。
蓄電池的實際電壓並不是一個恆定的值，空載時電壓高，有負載時電壓會降低，當突然有大電流放電時，電壓也會突然下降，蓄電池電壓和剩餘電量之間存在近似線性關係，只有在空載的情況下，才存在這種簡單關聯。當施加負載時，電池電壓就會因為電池內部阻抗所引起的壓降而產生失真。
下面是蓄電池的蓄電池電壓和剩餘電量的參考值，假定蓄電池滿荷電時的電壓就12。8V，可以看到，額定功率為12V的蓄電池，當電壓為12V時，剩餘電量在50%左右；當電壓低於12V時，剩餘電量會急速下降。
3最大充放電電流
蓄電池是雙向的，有兩個狀態，充電和放電，這個電流都是有限制的，不同的蓄電池，最大充放電電流不一樣。電池充電電流一般以電池容量C的倍數來表示，舉例來講，如果電池容量C=100Ah，充電電流為0。15C，則為0。15×100=15A。膠體鉛酸電池的最大充電電流為0。15C左右，充電電流過大會影響電池的使用壽命，鉛炭電池在負極中加入了活性炭，使充電效能大大增加，如0。25C10這個引數，表示在10小時內，最大充電電流是0。25*250=62。5A。表中鉛炭電池最大放電電流30I10， 其中10I10=C10，表示在10小時內，最大放電電流是30*25=750A。膠體鉛酸電池放電電流一般為3I10左右。
蓄電池充放電電流和系統有很大關係，如果設計得不好，會影響系統的效能，充電電流和元件功率有關，如一個系統，元件是5kW，蓄電池組電壓是48V，那麼蓄電池最大充電電流約為100A。如果是最大電流為0。1C普通鉛酸蓄電池，則蓄電池容量至少為1000AH； 如果是最大電流為0。25C鉛炭蓄電池，則蓄電池容量至少為400AH。
放電電流和負載功率有關，如一個系統，負載是10kW，蓄電池組電壓是48V，那麼蓄電池組最大放電電流要達到200A，30I10鉛炭電池超就80AH就可以了，膠體鉛酸電池要800AH。
4放電深度與迴圈壽命
在電池使用過程中，電池放出的容量佔其額定容量的百分比稱為放電深度。放電深度的高低與電池壽命有很深的關係，放電深度越深，其充電壽命就越短。
蓄電池經歷一次充電和放電，稱為一次迴圈（一個週期）。在一定放電條件下，電池工作至某一容量規定值之前，電池所能承受的迴圈次數，稱為迴圈壽命。
各種蓄電池使用迴圈次數都有差異，傳統固定型鉛酸電池約為500~600次；起動型鉛酸電池約為300~500次；閥控式密封鉛酸電池迴圈壽命為1000~1200次。
蓄電池放電深度在10%~30%上下為淺迴圈放電；放電深度在40%~70%上下為中等迴圈放電；放電深度在80%~90%上下的為深迴圈放電。蓄電池長期執行的每日放電深度越深，蓄電池壽命越短；放電深度越淺，蓄電池壽命越長。
圖中為鉛炭電池，當放電深度為50%時，迴圈壽命是4880次，壽命超過12年，當放電深度是70%時，迴圈壽命是3760次，壽命超過10年；放電深度是100%時，迴圈壽命是998次，壽命不到3年；淺迴圈放電有利於延長蓄電池壽命。蓄電池淺迴圈執行，有兩個明顯的優點：第一，蓄電池一般有較長的迴圈壽命；第二，蓄電池經常保有較多的備用安時容量，使光伏系統的供電保證率更高。根據實際執行經驗，較為適中的放電深度是60%到70%。
5蓄電池的能量
電池的能量是指在一定放電制度下，蓄電池所能給出的電能，通常用瓦時（Wh）表示。電池的能量分為理論能量和實際能量。如一個12V250Ah的蓄電池，理論能量就是12*250=3000Wh，也就是3度電，表示蓄電池可以儲存的電量；如果放電深度是70%，實際能量就是3000*70%=2100 Wh，也就是2。1度電，這是可以利用的電量。
電池的能量還和溫度有關，溫度越低，電池的活性越低，容量就越低。如在零下20度時，容量是60%，在零度時，容量是82%，在40度時，容量是106%。
蓄電池系統設計案例
① 儲能逆變器
② 蓄電池
某一個光伏離網專案，元件為3。6kW，系統電壓為48V，負載為4kW，負載峰值功率為5kW，要求最大電量是8度，平均電量是6度，壽命要求6年以上。先計算最大充電電流3600/48=75A，再計算最大放電電流5000/48=104A，採用鉛炭電池，充電電流最大0。25C10，最低容量為300Ah，放電電流最大30I10，最低容量為35Ah，壽命要求6年以上，放電深度按70%算，6000/（48*0。7）=178Ah，按照規格書選用12V200Ah的蓄電池4節。總的容量是9。6度，偶爾可以放電8度，平均放電深度為62。5%。
