动力电池的工作特性是什么?
目前在交通运输用动力源方面,主要有四种技术路线:锂离子电池、氢燃料电池、超级电容和铝空气电池。其中锂离子电池、超级电容和氢燃料电池得到广泛的应用,而铝空气电池尚处于实验室研究阶段。下面电动邦小编为大家介绍:四种动力电池特性优点和缺点。
电池特性优点和缺点-锂离子电池特性
锂离子电池特性-电压平台
锂离子电池由于采用的正负极材料不同,其单体电池的工作电压范围为3。7~4v,其中应用规模较大的磷酸铁锂单体电池工作电压为3。2v,是镍氢电池的3倍、铅酸电池的2倍。
锂离子电池特性-比能量大
当前乘用车锂离子动力电池的能量密度接近200wh/kg,预计2020年达到300wh/kg。
锂离子电池特性-电池寿命短
由于电化学材料特性的制约,锂离子电池的循环次数没有取得突破,以磷酸铁锂为例,单体电池循环次数可以达到2000次以上,成组后仅为1000次以上。无法满足公交运行8年期限的要求。
锂离子电池特性-对环境影响较大
锂离子电池采用轻金属锂,尽管不含汞、铅等有害重金属,被认为是绿色电池,对环境污染较小。但实际上由于其正负极材料、电解液包含镍、锰等金属物,美国已经将锂离子电池归类为一种包含易燃、浸出毒性、腐蚀性、反应性等有毒有害性的电池,是目前各类电池中包含毒性物质最多的电池,并且因为其回收再利用的工艺较为复杂导致成本较高,因此目前的回收再利用率不高,废弃的电池对环境影响较大。
锂离子电池特性-成本依然较高
锂离子电池初期购置成本高,以目前公交车用动力电池主流产品磷酸铁锂电池为例,价格大约在2500元/kwh,随着电动汽车的普及,有望在2020年降低到1000元/kwh以下。由于单体电池成组后循环次数的制约,公交车通常在3年左右即需要更换电池,运营单位成本压力较大。
锂离子电池特性-对电网影响较大
首先大规模应用纯电动汽车,由于充电需求较大,充电设备对电网的谐波干扰将会凸显,影响电网的供电质量其次,在快充时,由于是大倍率充电,因此充电功率较高(乘用车在50kw、客车在150~250kw左右),对电网的负荷冲击较大。
因此,基于目前锂离子电池的技术水平来看,其电动汽车方面的应用主要在行驶里程小于200km的短途纯电动汽车中。
电池特性优点和缺点-氢燃料电池特性
氢燃料电池特性-良好的环境相容性
氢燃料电池提供的是高效洁净能源,其排放的水不仅量少,而且非常干净,因而不存在水污染问题。同时由于燃料电池不像发动机那样需要将热能转换为机械能,而是直接把化学能转化为电能和热能,能量转换效率高,噪音小。
氢燃料电池特性-良好的操作性能
氢燃料电池发电,不需要复杂庞大的配置设备,电池堆可以模块化组装。例如,一个4。5mw的发电装置可以有460个电池组件组成,其发电厂占地面积比火力发电厂小得多。氢燃料电池适合作为分散发电装置。另外与火力、水力和核能发电相比,氢燃料电池电厂的建设周期短,扩建容易,可以完全根据实际需要分期建设。同时氢燃料电池的运行质量高,应对负载的快速变动(如高峰负载)特性优良,在数秒内就可以从低功率变换到额定功率。
氢燃料电池特性-高效的输出性能
氢燃料电池工作时将燃料储存的能量转化为电和热,转换电能的效率在40%以上,而汽轮机只有1/3可以转化为电。
氢燃料电池特性-灵活的结构特性
氢燃料电池组装非常灵活,功率大小容易调配,与传统发动机相比,由于氢燃料电池良好的模块性可以在不增加基础设施投资的基础上,通过增减单电池的片数即可轻松实现输出功率和电压的调整,所以建设起来也很容易,而且比较容易实现对电网的调控。燃料电池的这一特点提高了系统稳定性。
氢燃料电池特性-氢的来源广泛
氢作为二次能源,可通过多种方式获得,如煤制氢、天然气重整制氢、电解水制氢等等。在化石能源被耗尽时,氢将成为世界上的主要燃料及能量。而采用太阳能电解水制氢,过程中没有碳排放,可以认为氢是终极能源。
氢燃料电池特性-存在的瓶颈
从现阶段发展来看,氢燃料电池的普及遇到一定的瓶颈,如电池本身成本较高,基础设施尚未普及等。
电池特性优点和缺点-超级电容器特性
超级电容器特性-极高的充放电倍率
超级电容具备较高的功率密度,可在短时间内放出几百到几千安培的电流,充电速度快,可在几十秒到几分钟内完成充电过程。超级电容公交车和有轨电车就是利用此特性在短时间内完成充电,驱动车辆前进。
超级电容器特性-循环寿命长
超级电容的充放电过程损耗极小,因此在理论上其循环寿命为无穷,实际可达100000次以上,比电池高10~100倍。
超级电容器特性-低温性能较好
超级电容充放电过程中发生的电荷转移大部分都在电极活性物质表面进行,所以容量随温度衰减非常小,而通常锂离子电池在低温下容量衰减幅度甚至高达70%。
超级电容器特性-能量密度太低
超级电容应用的瓶颈之一就是能量密度太低,仅为锂离子电池的1/20左右,约10wh/kg。因此不能作为电动汽车主电源,大多作为辅助电源,主要用于快速启动装置和制动能量回收装置。
电池特性优点和缺点-铝空气电池特性
铝空气电池特性-材料成本低、能量密度高
铝空气电池的负极活性材料是含量丰富的金属铝,价格便宜,环保,正极活性物质是空气中的氧气,正极容量可视无限大。因此铝空气电池具有质量轻,体积小,使用寿命长的优势。
铝空气电池特性-关键技术未取得突破,尚未走出实验室
空气电极极化和氢氧化铝沉降等问题是影响金属空气电池走向市场化的重要障碍,铝空气电池性能的提高遇到很大的瓶颈。目前尚处于实验室阶段,距离商业化推广还有一段不小的距离。
一片太阳能电池板的发电量约240-250瓦,1兆瓦就约等于4100片太阳能电池板。
兆瓦是功率基础单位瓦的数量级衍生单位,而 功率本身是对于单位时间内做功的描述,类似毫瓦、千瓦等名词。
兆瓦与千瓦、瓦之间的换算关系是:1兆瓦=100万瓦;1兆瓦=1000千瓦;1兆瓦=0.1万千瓦;1兆瓦=0.01亿瓦。
扩展资料:
太阳能电池板组成及各部分功能:
(1)钢化玻璃:它的作用是保护发电主体(如电池),透光的选择是必需的:
1、透光率必须高(一般在91%以上);2. 超白增韧处理。
(2)伊娃:固定钢化玻璃用于成键和电源(电池),透明的优点EVA材料直接影响组件的生命,在EVA老化黄暴露在空气中,从而影响组件的透光率,从而影响组件的电力的质量除了伊娃本身的质量外,层压过程的组件制造商的影响非常大。
如果EVA胶粘剂连接不达标,EVA与钢化玻璃和背板之间的粘结强度不够,EVA会过早老化,影响部件寿命。
(3)电池:主要功能是发电。目前主流的发电市场是晶体硅太阳能电池和薄膜太阳能电池,各有优缺点。
晶体硅太阳能电池,设备成本相对较低,但是电池的消耗成本较高,但是光电转换效率也较高,在户外阳光发电比较合适。
薄膜太阳能电池,相对设备成本较高,但消费和电池成本非常低,但是光电转换效率超过一半的晶体硅电池,但弱光的效果很好,在普通光线还可以发电,如计算器上的太阳能电池。
(4)后板:功能、密封、保温、防水。TPT、TPE等材料必须是耐老化的,大部分零部件厂家都是保证25年的,钢化玻璃、铝合金一般是没有问题的,关键是后板和硅胶能否满足要求。
(5)铝合金:保护叠层件,起到一定的密封、支撑作用。
(6)接线盒:保护整个发电系统,起到电流中转站的作用。如果组件短路接线盒自动断开短路电池组,防止烧毁整个系统,在接线盒中最重要的是二极管的选择。根据电池中不同类型的元件,相应的二极管也不同。
(7)硅胶:密封功能,用于密封组件和铝合金框架,组件和接线盒的连接处有些公司使用双面胶带、泡沫代替硅胶,在中国硅胶被广泛使用,工艺简单、方便、易于操作,而且成本很低。
参考资料来源:百度百科-太阳能板
一个兆瓦用300w的组件约有3334块,望采纳。
光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。主要由太阳电池板、控制器和逆变器三大部分组成,主要部件由电子元器件构成。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。太阳能电池是完成太阳能到电能转换的载体,光生伏特效应是光伏发电的基本原理。通常系统主要由太阳光伏组件、汇流箱、逆变器、变压器及配电设备构成,同时再加上监控系统、有功无功控制系统、功率预测系统、五防系统及无功补偿装置等辅助系统组成一套完整的光伏发电系统。下所示为独立光伏发电系统构造,主要包括太阳自动跟踪系统、单片机控制器、逆变器、直流升 压系统、太阳能电池板、充电器、蓄电池等。
光伏组件的串联主要是根据逆变器的MPPT值,以及当地的气温有关。一般串联数量在18-22块之间。
具体多少组这个问题,我没法回答你,因为你没告诉我单块电池组件的功率是多大。不过有我上面哪个答案,你自己也能算出来有多少组。
1gw需要的光伏板数量需要根据材质、地貌、维度、天气等一系列因素来考虑,并不能单纯的换算数量。
一下为预计算法,并不完全准确。
1平米玻璃约计110--130W左右;
按照1MW约计6600平米粗算;
6600*1000=6600000平米左右。
具体的要看采用什么样的电池片,不同的电池片的发出的功率是不同的,大致则可以按照每平方米组件大约能提供150瓦的发电功率,倒算一下,就是每瓦需要0.0067平方米的玻璃,如此1GW的组件大约需要670万平方米的光伏玻璃。这只是大约的估计,具体的要具体设计计算。
因为,目前,我国光伏板生产厂家生产的光伏板共有九种规格。
分别是250w光伏板、255w光伏板、260w光伏板、270w光伏板、275w光伏板、305w光伏板、310w光伏板、315w光伏板、320w光伏板。
所以,光伏板540是表示由两块270W光伏板组成的光伏组件。
光伏发电一兆是1000千瓦,有4000块组件,一般4块组件拼一个组所以约为1000组。光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。主要由太阳电池板、控制器和逆变器三大部分组成,主要部件由电子元器件构成。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置