蓄电池容量选择

蓄电池容量选择-电压控制法（容量换算法）

蓄电池容量选择有两种方法：电压控制法，也称容量换算法；阶梯计算法，也成电流换算法。此处讨论电压控制法。 步骤：

一.统计事故全停电状态下相对应的持续放电时间X小时的放电容量Csx Ah。（对直流负荷放电，单位安培小时）

事故全停电：全所事故停电（工业与民用配电设计手册，3rd，P395） 统计分两类：

1类，告诉了经常性负荷事故放电容量、事故照明事故放电容量、或者还有其他性质的事故放电容量，把出现的所有事故放电容量都加起来，即为持续放电时间x消失的放电容量Csx。有的时候可能只给事故照明事故放电容量，那就只记这一个的。

2类，告诉了各种负荷的功率，那么需要乘以时间和负荷系数（同时系数）再加和。如：某变电所信号、控制、保护装置容量3000W，交流不停电电源装置容量220W，事故照明容量1000W，则事故放电容量为

（α1P1+α2P2+α3P3）*1h=(0.6*3000+0.6*220+1.0*1000)*1h. 如果还需要计算直流电源的经常负荷电流，那例子中经常性负荷只有3000W，交流不停电属于事故负荷，故I=α1*P/U=0.6*3000/220=8.18A,假设蓄电池电压220V。

2类说明:负荷系数如果题目给定,按给定值;如果没有给定,查<<电力工程直流系统设计技术规程>> DL/T 5044-2004，表5.2.4 直流负荷统计负荷系数表。事故放电时间，如果给定，按给定值；否则，按照1小时计算。 另外，事故放电容量Csx只记持续负荷、不含冲击负荷（事故初期冲击负荷、事故末期随机负荷），见《工业与民用配电设计手册》3rd，表8-2 ，容量统计里只记了1~30、30~60、60~120m三个时间段的持续负荷，

二.选择蓄电池容量

满足事故全停电状态下的持续放电容量，由事故放电容量，推算出所需电池容量Cc。个人理解，

Csx为电池需要释放的容量（电能，此处以安培小时Ah为单位），为保证事故末期电压仍达到要求，故放掉的容量只占总容量的100*Kcc%，比如容量系数给定0.4，那么只放掉40%的电池容量。Kk可靠系数，有时也叫容量储备系数，就是设计要保持部分余量了。

三.对选择的电池进行电压水平校验

包括：事故放电初期承受冲击放电电流时、事故放电末期承受随机冲击负荷放电电流时、事故放电末期连续放电时，蓄电池所能保持的电压Ud=nUp应能够（1）对于控制负荷，单体蓄电池放电终止电压Up>=0.85Un/n，（2）对于动力负荷Up>=0.875Un/n。 Un为直流系统额定电压，Ud蓄电池组出口端电压，Up承受冲击放电时单体电池电压

单体电池电压Up查《电力工程直流系统设计技术规程》图B.1~B.13。以图B.1为例，方法如下：

图

B.1 GF型2000Ah及以下防酸式铅酸蓄电池

持续放电1.0h后冲击放电曲线

曲线由上到下，电流越来越大，代表的是蓄电池放电率对

10h放电率的倍数。浮充电时，电池

电压最大，是最上的一对虚、实线；刚开始放电时，因还没有事故放电消耗容量，故放电率是10h放电率的0倍；随着事故放电时间的延长，单体电池电压会越来越低，为维持直流负载正常运行、

正常功率吸收，则电池电流越来越大，是10放电率的1、2、3......倍，这个倍数由下列公式决定：

Csx是事故放电阶段电池释放的容量，释放时间t，比值为放电电流，乘以可靠系数或叫容量储备系数再除以10h放电率放电电流，即为Kmx（任意事故放电阶段的10h放电率电流的倍数）。事故时间越长，放掉的容量越大，单体电池电压下降越大，为保持同样功率输出需要的电流就越大，故对应从上到下、越来越大的电流倍数（图中1、2、3、3.5、4、5）。同时，遇到冲击放电或随机放电时，冲击系数与上面公式类似：

分别代表初期、末期的冲击和随机系数。越大代表冲击或随机电流越大，那么必然导致电池外电压越低，所以这两个参数对应图B.1的横坐标。

那么纵坐标就是单体电池放电终止电压了，乘以电池个数，就是蓄电池组总的电压Ud，就是要求这个Ud不得低于0.85Un（控制负荷）、0.875Un（动力负荷）了。

放电率与容量的关系：蓄电池放出的容量随放电电流的增大而减少。高放电过程是极板表面的有效物质发生强制性的变化，生成的硫酸铅很容易堵塞极板上的小孔，极板深层的有效物质就没有参加化学反应。这样蓄电池的内阻增大，电压下降就快，使电池不能放出全部的容量。