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世界铅酸电池的历史比较古老,从1859年法国发明铅酸电池起始,至今已有整150年了。铅酸蓄电池行业经过"十五"与"十一五"期间的技术改造,已发生巨大变化,在国民经济建设中发挥着重要作用。同时,依托国家重点项目尤其是汽车产业、移动通讯、国家电网改造及电动助力车行业的发展,蓄电池行业正进入快速发展轨道。
在改革开放初期,铅酸蓄电池行业全行业工业总产值不超过1.5亿元。近十几年来,蓄电池行业发生了翻天覆地变化。仅以"十一五"中间的2007年企业上报的统计资料,铅酸蓄电池行业全年工业总产值4556亿元,按可比口径计算比上年增长25.57%。此外,蓄电池产量按可比口径计算比上年增长21.28%,汽车用蓄电池年产量按可比口径对比增长15.42%。
据徐红介绍,即使在金融危机期间,蓄电池行业工业总产值仍保持较快增长,国内企业不断开拓出口地区,增加出口产品系列,不再单纯出口东南亚与俄罗斯。2008年蓄电池行业汇总表明,出口企业还把产品销售到澳大利亚、欧盟国家和美国。此外,产品技术、设备、环保水平也不断提高,当前的铅酸蓄电池行业已基本改变了以往技术落后、设备比较陈旧、污染较严重的局面,具有水平的自主创新密封电池替代了传统电池,改变了以往国外品牌的电池占领中国电信、电力等主要市场的局面。其中电动助力车用电池是我国,从2005年开始,这种使用新的清洁能源代步车受到国内普通百性的青睐,在过去五年间,电动力助力车电池已成为蓄电池行业新的经济增长点。
据不*统计,我国铅酸蓄电池销售总额达800多亿元。这一名不经转的小行业已把中国发展成为铅酸蓄电池的生产基地,铅消耗量每年达到230多万吨,已超过美国排在世界前列。蓄电池行业在"十一五"初期约有3000多家企业,经过几年来市场洗礼和重组兼并,目前有规模的企业不足千家。其中,产值超过40亿元的有两家,超过20亿元的有四家,超过10亿元的有8家。在这近千家企业中,民营企业占行业75%以上。此外,自本世纪初开始,美、日、法等国蓄电池公司纷纷登陆我国建厂。DSP控制的UPS组成结构
UPS要实现数字化控制,那么用更多的模拟器件才能实现的控制功能和算法就可以通过DSP的软件的编程来实现,所以整个UPS的结构就相比较用模拟器件的实现的UPS的整体结构要简单得多。如图1所示下面就是数字化的UPS的整体框图。主要由输入功率因数校正、逆变部分、DC/DC等组成。
常用技术参数
型号 | 电压(V) | 容量(AH) | 重量(KG) | 外型尺寸(mm) | |||
长 | 宽 | 高 | 总高 | ||||
6-GFM-7 | 12 | 7 | 2.7 | 151 | 65 | 94 | 94 |
6-GFM-17 | 12 | 17 | 5.6 | 180 | 77 | 167 | 167 |
6-GFM-24 | 12 | 24 | 7.5 | 165 | 125 | 175 | 175 |
6-GFM-38 | 12 | 38 | 14.5 | 197 | 165 | 175 | 175 |
6-GFM-65 | 12 | 65 | 21 | 350 | 166 | 175 | 175 |
6-GFM-100 | 12 | 100 | 30 | 407 | 173 | 210 | 210 |
6-GFM-150 | 12 | 150 | 42 | 483 | 170 | 239 | 239 |
6-GFM-200 | 12 | 200 | 55 | 522 | 240 | 219 | 219 |
罗赛格称,此发电场位于夏威夷的风力发电场选址之一,但其电力供应变化无常、缺乏稳定。此外,发电场是岛上距离公司负荷中心火奴鲁鲁远的地点,甚至脱离了公司的高压传输骨干网。
Xtreme Power公司总裁卡洛斯·科(Carlos J. Coe)表示,计算机将努力保持电池在一天中的大多数时间位于半充电状态。如果风力骤然增强或减弱,电池将平稳电流,使电网看起来是逐步增减。
夏威夷风力发电设施成功之处在于其频率调节功能。交流电系统每秒运行60个周期,而电池可以在一秒内进行60次从充电到放电或相反方向的变化,从而保持频率稳定。电池系统可以用于赢利,在价格较低时存储电力,而在价格较高时释放电力。该电池可以容纳10兆瓦时的电量,相当于一个30兆瓦的发电场满负荷运载20分钟产生的电力,存储容量惊人。
First Wind公司和Xtreme Power公司都没有透露电池系统的成本,但公开数字显示,该风力发电场成本大约为1.3亿美元,电池系统耗资1000万美元,美国能源部提供了1.17亿美元的担保。(1美元约合6.78元人民币)
电力存储对于消费者的成本和价值很难预测。非高峰时期存储的电力成本低廉,而高峰电力成本则非常昂贵。《纽约时报》表示,如果对可再生能源的依赖减少了对煤炭和天然气的需求,这是一个额外的好处。
卡洛斯·科估计,电池系统的效率在90%以上。若这个数字得到证实,该电池系统确实是个重大进步。目前,使用的效率高的能源存储形式当属抽水蓄能电站,其效率在70%到85%之间。DSP控制的UPS工作流程
DSP控制的数字式UPS电源的工作流程是:当市电正常,输入电压、频率在允许的范围时,PFC部分对输入进行功率因数校正,使得该系统的输入功率因数为0.98左右,同时避免对电网产生污染,输入的市电经PFC环节变换得到400V直流输出电压,为后面的逆变电路提供能量。同时DC/DC部分仍然在正常工作,只是由于电池电压经过DC/DC电路变换得到360V输出电压,略小于市电经PFC变换得到的直流母线电压,这样通过二极管就将它和直流母线隔离,DC/DC部分空载运行,处于热备用状态。当市电不正常时,市电掉电或者输入电压、频率不在允许的范围时,市电经PFC得到直流母线电压迅速降低,当低于360V时,二极管导通,使得直流母线电压维持在360V,此时逆变器得到的能量是由电池电压经由DC/DC电路变化得到的直流母线电压。无论市电是否正常逆变部分均可以正常的工作。一般蓄电池可提供几分钟到几十分钟的后备供电时间,大容量的电池组的后备供电时间可以达几个到几十个小时,对于备有柴油发电机的用户,可以在市电停电5~10秒之内把柴油发电机投入到UPS电源的输入端,可以在长时间停电的情况下向用户提供高质量的正弦波电源。经处理以后的市电同时还送给市电电压/流相位测量电路,产生市电电压信号和相位信号,供微处理器电压/流测量和同步锁相之用。这样就实现了对负载的不间断供电功能。
电力机构还使用其他策略来存储电力和进行调频。Beacon Power公司正在建设一座由200个飞轮组成的电力存储库,储存电网电力,并保证交流电系统位于精确的60个周期。该飞轮上方是一种可交替作为发电机或电动机使用的装置,能够在飞轮里存储或获取能量。美国能源部为这个耗资6900万美元的项目提供了4300万美元的担保。